JP2002354420A

JP2002354420A - 画像データ処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム

Info

Publication number: JP2002354420A
Application number: JP2001156739A
Authority: JP
Inventors: Koji Nishiyama; 浩二西山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】変速再生用画像の画質の劣化を抑制する。【解決手段】Ｉピクチャ抽出部５１により、映像信号
から抽出されたＩピクチャデータは、Ｉピクチャ選択部
５２を介して、可変長復号部５３に出力される。量子化
部５４の乗算部６１は、可変長復号部５３により復号さ
れたＤＣＴ係数と、それに対応する量子化スケール値と
を乗算し、量子化部５４の除算部６２に出力する。量子
化制御部５５は、予め設定された変速再生用画像データ
のピクチャ１枚あたりのビット量、マクロブロック毎に
出力されるマクロブロックの累積ビット量、および残り
のマクロブロック数に基づいて、新しい量子化スケール
値を量子化部５４の除算部６２に出力する。除算部６２
は、乗算部６１により逆量子化されたＤＣＴ係数を、新
たな量子化スケール値で除算する。すなわち、ＤＣＴ係
数は、一旦逆量子化された後、新たな量子化スケール値
により再量子化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データ処理装
置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特
に、変速再生用画像基礎データを、ベースバンドの信号
に戻さずに、逆量子化と量子化を行うことで、変速再生
用画像データの品質を向上させることができるようにす
る、画像データ処理装置および方法、記録媒体、並びに
プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＤＶＣ(Digital Video Cassette)
テープにＭＰＥＧ(Moving Picture Image Coding Expar
t Group)２により圧縮した画像データを記録すること
が、例えば、ＨＤディジタルＶＣＲ(Video Cassete Rec
order)協議会で定められた、ＡＴＶ(Advanced TV)、ま
たはＤＶＢ(Digital Video Broad casting)方式の民生
用ＨＤディジタルＶＣＲ仕様書に提案されている。な
お、ＡＴＶ方式とは、米国において検討された次世代の
テレビジョン方式であり、圧縮した画像および音声信号
を多重化してディジタル伝送する方式である。

【０００３】このＡＴＶ方式民生用ディジタルＶＣＲで
は、ＭＰＥＧ方式で圧縮された画像データのうちのフレ
ーム内符号化画像（Ｉピクチャ）を元にして、変速再生
用画像データが作成され、この変速再生用画像データ
が、テープ上の特定の記録エリアに繰り返し記録され
る。これにより、所定の速度で変速再生を行った場合、
その変速再生用画像データが１回以上再生され、変速再
生用画像データを、より確実に再生することが可能にな
る。

【０００４】図１は、このような従来の画像データ処理
装置の変速再生用画像生成部の構成例を示すブロック図
である。ここでは、代表的な例として、１４４０×１０
８０／６０ｉの映像を、Ｎ＝１５（すなわち、１ＧＯＰ
（Group Of Picture）が１５フレームから構成される）
の、ＭＰ＠Ｈ−１４で圧縮したデータで説明する。

【０００５】映像信号処理部１は、入力された信号から
映像信号のみを抽出し、変速再生用画像生成部２のＩピ
クチャ抽出部１１に出力する。Ｉピクチャ抽出部１１
は、入力された映像信号からＩピクチャのみを抽出し、
可変長復号部１２に出力する。可変長復号部１２は、入
力されたＩピクチャを復号し、ＡＣ係数調整部１３に出
力する。

【０００６】いま、図２に示されるように、Ｉピクチャ
の１つのマクロブロック（１６×１６画素で構成され
る）は、４つの輝度信号ブロック（８×８画素で構成さ
れる）Ｙ０乃至Ｙ３および２つの色差信号ブロック（８
×８画素で構成される）Ｃｂ，Ｃｒで構成されているも
のとする。各ブロックは、１個のＤＣ係数と、６３個の
ＡＣ係数の、合計６４個のＤＣＴ係数で構成されてい
る。ＡＣ係数は、量子化テーブルの量子化スケール値で
割った値が０でないＡＣ係数のみ表記されており、さら
に、上述したように、ＡＣ係数は６３個あるが、説明の
便宜上、輝度信号ブロックＹ０乃至Ｙ３では、３個、４
個、１個または３個とされ、色差信号ブロックＣｂ，Ｃ
ｒでは、２個または４個とされている。

【０００７】ＡＣ係数調整部１３は、変速再生用画像デ
ータのビット量を減らすために、変速再生用画像データ
として、ＩピクチャのブロックのＤＣＴ係数のうち、図
２に示されるように、ＤＣ係数および低域側の２個のＡ
Ｃ係数を採用し、それ以外の高域側のＡＣ係数を除去し
ている。

【０００８】データ量が削減されたＤＣＴ係数は、再
び、可変長符号化部１４にて、符号化され、映像信号構
成部１５にて、変速再生用画像データとして出力され、
図示されない磁気テープなどに記録される。

【０００９】さらに、図示されていないが、例えば、１
ＧＯＰ毎にＩピクチャを抽出するのではなく、５ＧＯＰ
毎に１枚のＩピクチャを変速再生用画像データにするよ
うに、ＧＯＰを予め設定された間隔で間引いて、変速再
生用画像データ（Ｉピクチャ）の枚数自体を減らすよう
にしていた。

【００１０】図３は、従来の画像データ処理装置の変速
再生用画像生成部の他の構成例を示すブロック図であ
る。図３において、図１における場合と対応する部分に
は同一の符号を付してあり、その説明は繰り返しになる
ので省略する。

【００１１】図３の変速再生用画像生成部２では、逆量
子化部２１は、可変長復号部１２により復号されたＤＣ
Ｔ係数を逆量子化し、逆ＤＣＴ変換部２２に出力する。
逆ＤＣＴ変換部２２は、逆量子化部２１より逆量子化さ
れたＤＣＴ係数をベースバンド（元の画素データ）に復
元させる。

【００１２】その後、ベースバンドまで復元された画素
データは、ビット量を減らすため、ＤＣＴ変換部２３に
より再度ＤＣＴ変換され（画素データからＤＣＴ係数に
変換され）、量子化部２４により量子化され、可変長符
号化部１４により符号化され、映像信号構成部１５に
て、変速再生用画像データとして出力され、図示されな
い磁気テープなどに記録される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１の
装置のように、高域側のＡＣ係数を減らすと、変速再生
用画像データの解像度が低下し、後に、復元したとき
に、ブロックに歪みが生じてしまうという問題がある。

【００１４】また、図３の変速再生用画像生成部２のよ
うに処理すると、変速再生用画像データの解像度低下の
割合は、前述した図１の変速再生用画像生成部２のＤＣ
Ｔ係数の高域側ＡＣ係数を除去する方法と比べ向上す
る。しかしながら、ＤＣＴ係数を画素データに一旦復元
し、再びＤＣＴ係数に変換させているため、図３の変速
再生用画像生成部２は、その規模が著しく大きなものに
なり、処理時間もかかってしまうという問題があった。

【００１５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、変速再生用画像基礎データを、元の画素デ
ータに復元さずに再量子化し、変速再生用画像データの
品質を向上させることができるようにするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像データ処理
装置は、画像データから変速再生用画像データのもとと
なる変速再生用画像基礎データを生成する生成手段と、
生成手段により生成された変速再生用画像基礎データを
復号するとともに、復号した変速再生用画像基礎データ
のマクロブロック毎の量子化スケール値を出力する復号
手段と、新たな量子化スケール値を演算する量子化スケ
ール値演算手段と、復号手段により復号した変速再生用
画像基礎データを、量子化スケール値と新たな量子化ス
ケール値を用いて、逆量子化するとともに量子化する量
子化手段と、量子化手段により量子化された変速再生用
画像基礎データを符号化する符号化手段と、符号化手段
により符号化された変速再生用画像基礎データを変速再
生用画像データとして構成する構成手段とを備えること
を特徴とする。

【００１７】量子化手段は、復号手段により復号された
変速再生用画像基礎データに、復号手段により出力され
た量子化スケール値を乗算するとともに、その乗算結果
を、新たな量子化スケール値で除算するようにすること
ができる。

【００１８】変速再生用画像データの１ピクチャ当りの
ビット量を取得する取得手段をさらに備え、量子化スケ
ール値演算手段は、取得手段により取得された１ピクチ
ャ当りのビット量、および符号化手段の符号化により発
生するマクロブロック毎の発生ビット量に基づいて、新
たな量子化スケール値を演算するようにすることができ
る。

【００１９】復号手段は、復号した変速再生用画像基礎
データのマクロブロック毎の量子化スケールタイプをさ
らに出力し、量子化スケール値演算手段は、さらに量子
化スケールタイプを利用し、新たな量子化スケール値を
演算するようにすることができる。

【００２０】構成手段により構成された変速再生用画像
データを、記録媒体のトラック上の所定の位置に記録す
る記録手段をさらに備えるようにすることができる。

【００２１】生成手段は、変速再生用画像データの記録
媒体にまだ記録していないデータの量に基づいて、変速
再生用画像基礎データを生成する間隔を制御するように
することができる。

【００２２】圧縮符号化された画像データは、ＭＰＥＧ
方式で圧縮符号化されており、生成手段は、変速再生用
画像基礎データとして、圧縮符号化された画像データか
ら、フレーム内符号化画像データを抽出するようにする
ことができる。

【００２３】本発明の画像データ処理方法は、画像デー
タから変速再生用画像データのもととなる変速再生用画
像基礎データを生成する生成ステップと、生成ステップ
の処理により生成された変速再生用画像基礎データを復
号するとともに、復号した変速再生用画像基礎データの
マクロブロック毎の量子化スケール値を出力する復号ス
テップと、新たな量子化スケール値を演算する量子化ス
ケール値演算ステップと、復号ステップの処理により復
号した変速再生用画像基礎データを、量子化スケール値
と新たな量子化スケール値を用いて、逆量子化するとと
もに量子化する量子化ステップと、量子化ステップの処
理により量子化された変速再生用画像基礎データを符号
化する符号化ステップと、符号化ステップの処理により
符号化された変速再生用画像基礎データを変速再生用画
像データとして構成する構成ステップとを含むことを特
徴とする。

【００２４】本発明のプログラムの記録媒体は、画像デ
ータから変速再生用画像データのもととなる変速再生用
画像基礎データを生成する生成ステップと、生成ステッ
プの処理により生成された変速再生用画像基礎データを
復号するとともに、復号した変速再生用画像基礎データ
のマクロブロック毎の量子化スケール値を出力する復号
ステップと、新たな量子化スケール値を演算する量子化
スケール値演算ステップと、復号ステップの処理により
復号した変速再生用画像基礎データを、量子化スケール
値と新たな量子化スケール値を用いて、逆量子化すると
ともに量子化する量子化ステップと、量子化ステップの
処理により量子化された変速再生用画像基礎データを符
号化する符号化ステップと、符号化ステップの処理によ
り符号化された変速再生用画像基礎データを変速再生用
画像データとして構成する構成ステップとを含むことを
特徴とする。

【００２５】本発明のプログラムは、圧縮符号化された
画像データから変速再生用画像データを生成する画像デ
ータ処理装置用のコンピュータに、画像データから変速
再生用画像データのもととなる変速再生用画像基礎デー
タを生成する生成ステップと生成ステップの処理により
生成された変速再生用画像基礎データを復号するととも
に、復号した変速再生用画像基礎データのマクロブロッ
ク毎の量子化スケール値を出力する復号ステップと、新
たな量子化スケール値を演算する量子化スケール値演算
ステップと、復号ステップの処理により復号した変速再
生用画像基礎データを、量子化スケール値と新たな量子
化スケール値を用いて、逆量子化するとともに量子化す
る量子化ステップと、量子化ステップの処理により量子
化された変速再生用画像基礎データを符号化する符号化
ステップと、符号化ステップの処理により符号化された
変速再生用画像基礎データを変速再生用画像データとし
て構成する構成ステップとを含む処理を実行させること
を特徴とする。

【００２６】本発明の画像データ処理装置および方法、
記録媒体、並びにプログラムにおいては、復号された変
速再生用画像基礎データが、量子化スケール値と新たな
量子化スケール値を用いて、逆量子化されるとともに量
子化され、符号化され、変速再生用画像データとして構
成される。

【００２７】

【発明の実施の形態】図４は、本発明を適用した画像デ
ータ処理装置３１の構成を示す図である。

【００２８】制御部３４は、入力部３２から入力され
る、ユーザの操作を示す信号に基づいて、画像データ処
理装置３１の各部を制御する。制御部３４は、例えば、
変速再生用画像データの生成のための制御信号を生成
し、変速再生用画像生成部３７、変速再生用メモリ（Ｆ
ＩＦＯ）３８、および１区間分メモリ３９に出力した
り、データの選択のための制御信号を生成して、スイッ
チ４０に出力したり、磁気テープ４６を正逆方向に移送
するための制御信号を生成して、キャプスタンモータ３
５に出力する。

【００２９】入力部３２は、操作ボタン３３を有してい
る。操作ボタン３３は、例えば、録画ボタンや、磁気テ
ープ（カセットテープ）４６の取り出しボタンなどの各
種ボタンから構成される。

【００３０】キャプスタンモータ３５は、制御部３４か
ら入力される制御信号に従って、磁気テープ４６を駆動
させる。

【００３１】映像信号処理部３６は、入力された信号か
ら映像信号のみを抽出し、例えば、ＭＰＥＧ２のＭＰ＠
Ｈ−１４で、１５フレームで構成されるＧＯＰを単位と
して、各フレーム毎に、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、また
はＰピクチャとして符号化（圧縮）し、圧縮データを生
成して、スイッチ４０の端子ａおよび変速再生用画像生
成部３７に供給する。

【００３２】変速再生用画像生成部３７は、変速再生用
メモリ３８からの変速再生用画像データの生成要求信号
に基づいて、後述する処理により、映像信号からＩピク
チャを抽出して、１画面分の変速再生用画像データを生
成し、変速再生用メモリ３８に出力する。

【００３３】変速再生用メモリ３８は、制御部３４から
の変速再生用画像データの転送要求信号に基づいて、蓄
積している変速再生用画像データから１区間分（例え
ば、１トラック分）の変速再生用画像データを１区間分
メモリ３９に出力する。変速再生用メモリ３８は、蓄積
している変速再生用画像データのデータ量が少なくなっ
たとき、変速再生用画像生成部３７に対して、変速再生
用画像データの生成要求信号を送る。

【００３４】１区間分メモリ３９は、制御部３４からの
変速再生用画像データの転送要求信号に基づいて、変速
再生用メモリ３８から入力した１区間分の変速再生用画
像データをスイッチ４０の端子ｂに出力する。

【００３５】スイッチ４０は、制御部３４の制御に基づ
いて、端子ａおよびｂを切り替えることによって、映像
信号処理部３６および１区間メモリ３９から、通常再生
用画像データあるいは変速再生用画像データを選択し、
誤り符号ＩＤ付加部４１に出力する。

【００３６】誤り符号ＩＤ付加部４１は、入力されたデ
ータに、Ｃ１の誤り検出訂正符号（パリティコード）、
およびＩＤを付加し、１６トラック間でのインターリー
ブ処理を施して、シンク付加変調部４２に出力する。シ
ンク付加変調部４２は、入力されたデータに、パケット
の先頭であることを示す１６ビットのシンクパターンを
付加し、所定の変調を施して、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリ
アル）変換部４３に出力する。

【００３７】Ｐ／Ｓ変換部４３は、入力されたデータを
パラレルデータからシリアルデータに変換し、増幅器４
４に出力する。増幅器４４は、入力されたデータを増幅
し、回転ヘッド４５に出力する。回転ヘッド４５は、図
示しない回転ドラムに取り付けられており、入力された
データを磁気テープ４６に記録させる。

【００３８】図５は、回転ヘッド４５によって磁気テー
プ４６上に記録される変速再生用画像データのシンクブ
ロック（ＳＢ）の構成を示す。変速再生用画像データの
１ＳＢの先頭には、３バイトのシンクパターンが配置さ
れ、その次に、４バイトのＩＤコードが配置されてい
る。ＩＤコードの次には、９６バイトのデータと、１１
バイトのＣ１パリティコードが配置されている。ＩＤコ
ードの中には、変速再生用画像データであることを示す
１ビットのフラグが記録されている。

【００３９】このフラグを磁気テープ４６の１ＳＢ内の
ＩＤコードに記録しておくことで、再生時に磁気テープ
４６から読み取った１ＳＢデータが変速再生用画像デー
タか、あるいは通常再生用画像データかを識別すること
が可能になる。

【００４０】図６は、画像データ処理装置３１の変速再
生用画像生成部３７の構成例を示すブロック図である。

【００４１】Ｉピクチャ抽出部５１は、映像信号処理部
３６から入力された映像信号のピクチャヘッダを判別
し、Ｉピクチャのみを抽出し、Ｉピクチャの画像データ
をＩピクチャ選択部５２に出力する。Ｉピクチャ選択部
５２は、変速再生用メモリ３８からの変速再生用画像デ
ータの生成要求信号に基づいて、１枚のＩピクチャの画
像データを選択し、可変長復号部５３へ出力する。

【００４２】画像データは、可変長符号化されているデ
ータであるため、可変長復号部５３は、画像データをマ
クロブロック内のＤＣＴ係数の境界がわかるところまで
（マクロブロック単位で）復号し、量子化部５４に出力
する。同時に、可変長復号部５３は、１つのマクロブロ
ックをデコードする毎に、そのマクロブロックの量子化
スケール値(quantizer_scale)と量子化スケールタイプ
(q_scale_type)を量子化制御部５５に出力する。

【００４３】量子化部５４は、乗算部６１と除算部６２
により構成され、乗算部６１は、可変長復号部５３によ
り復号された画像データ（ＤＣＴ係数）と、それに対応
する、量子化制御部５５から供給される量子化スケール
値を乗算する。これにより、ＤＣＴ係数が逆量子化され
る。さらに、除算部６２は、乗算部６１により逆量子化
されたＤＣＴ係数を、後述する、量子化制御部５５から
出力される新たな量子化スケール値で除算する。すなわ
ち、ＤＣＴ係数は、一旦、逆量子化された後、新たな量
子化スケール値により再量子化される。これにより、符
号量が制御される。再量子化されたＤＣＴ係数は、可変
長符号化部５７に出力される。

【００４４】量子化制御部５５は、制御部３４から、ユ
ーザにより予め設定された変速再生用画像データのピク
チャ１枚あたりのビット量Ａを受け取る。さらに、可変
長符号化部５７から、マクロブロック毎に出力される、
符号化したマクロブロックのビット量を受け取り、生成
する変速再生用画像データのピクチャ１枚を１サイクル
として、そのビット量を累積する（累積ビット量Ｂ）。

【００４５】量子化制御部５５はまた、内部に保持して
いるマクロブロックカウンタ５６において、マクロブロ
ックの処理毎に、ピクチャ１枚当りの残りの（未処理
の）マクロブロック数Ｍを計数する。

【００４６】量子化制御部５５は、予め設定された変速
再生用画像データのピクチャ１枚当りのビット量Ａと、
生成する変速再生用画像データの累積ビット量Ｂの差分
Ｃを、ピクチャ１枚あたりの残りのマクロブロック数Ｍ
にて除算することにより、残りのマクロブロック１つあ
たりに発生させるビット量Ｄを演算する。これを式を用
いて表すと、次のようになる。

【００４７】Ｄ＝（Ａ − Ｂ）／Ｍ

【００４８】量子化制御部５５は、残りのマクロブロッ
ク１つあたりに発生させるビット量Ｄの近似値を、この
マクロブロックに対応する量子化スケールタイプに基づ
いて、ＭＰＥＧ２フォーマット規定のquantizer_scale_
codeとquantizer_scaleの対応表に照らし合わせること
で選択し、この選択された量子化スケール値を新たな量
子化スケール値として、量子化部５４の除算部６２に出
力する。

【００４９】可変長符号化部５７は、量子化部５４より
出力されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、映像信号構成
部５８へ出力する。可変長符号化部５７は、同時に、マ
クロブロック単位で符号化する毎に、そのマクロブロッ
クのビット量を量子化制御部５５へ出力する。

【００５０】映像信号構成部５８は、可変長符号化部５
７により再符号化されたＤＣＴ係数から映像信号を再構
成し、１画面の先頭には、ヘッダを付加する。この映像
信号は、図５に基づいて説明したように、シンクブロッ
クフォーマットの形式で変速再生用画像データとして、
変速再生用メモリ３８に出力される。

【００５１】次に、図７のフローチャートを参照して、
変速再生用画像データの生成処理について説明する。

【００５２】映像信号処理部３６は、入力された信号か
ら映像信号のみを抽出し、例えば、図８Ａに示されるよ
うに、ＭＰＥＧ２のＭＰ＠Ｈ−１４で、１５フレームで
構成されるＧＯＰを単位として、各フレーム毎に、Ｉピ
クチャ、Ｂピクチャ、またはＰピクチャとして符号化
（圧縮）し、圧縮データを生成して、変速再生用画像生
成部３７のＩピクチャ抽出部５１に供給する。

【００５３】ステップＳ１において、Ｉピクチャ抽出部
５１は、映像信号処理部３６から入力された映像信号の
ピクチャヘッダを判別し、図８Ｂに示されるように、各
ＧＯＰに１枚含まれているＩピクチャを抽出し、その画
像データ（ＤＣＴ係数）をＩピクチャ選択部５２に出力
する。

【００５４】ＦＩＦＯで構成される変速再生用メモリ３
８は、蓄積している変速再生用画像データが基準値より
少なくなった場合、Ｉピクチャ選択部５２に、変速再生
用画像データの生成要求信号を出力する（後述する図１
０のステップＳ２３の処理）。そこでステップＳ２にお
いて、Ｉピクチャ選択部５２は、変速再生用メモリ３８
から変速再生用画像データの生成要求信号を受け取った
か否かを判断し、受け取っていないと判断した場合、受
け取るまで待機する。

【００５５】ステップＳ２において、変速再生用画像デ
ータの生成要求信号を受け取ったと判定された場合、処
理は、ステップＳ３に進み、Ｉピクチャ選択部５２は、
図８Ｂに示されるように、Ｉピクチャの中から、生成要
求信号を受け取った直後に入力されるＩピクチャを変速
再生用画像データとして取得し、可変長復号部５３に出
力する。

【００５６】ステップＳ４において、可変長復号部５３
は、ＤＣＴ係数を復号し、ステップＳ５において、復号
されたＤＣＴ係数をマクロブロック単位で量子化部５４
の乗算部６１に出力し、同時に、対応するマクロブロッ
クの量子化スケール値と量子化スケールタイプを量子化
制御部５５に出力する。

【００５７】ステップＳ６において、乗算部６１は、可
変長復号部５３から入力されたマクロブロック単位のＤ
ＣＴ係数に、量子化制御部５５から供給される、それに
対応する量子化スケール値を乗算する（すなわち、逆量
子化される）。

【００５８】ステップＳ７において、量子化制御部５５
は、制御部３４から予め設定された変速再生用画像デー
タのピクチャ１枚あたりのビット量Ａを受け取り、可変
長符号化部５７から、マクロブロック毎に出力されるマ
クロブロックのビット量を受け取る（後述するステップ
Ｓ１３の処理）。さらに、量子化制御部５５は、内部に
保持しているマクロブロックカウンタ５６により、マク
ロブロックの処理毎に、ピクチャ１枚あたりの残りのマ
クロブロック数Ｍを計数する。

【００５９】ステップＳ８において、量子化制御部５５
は、変速再生用画像データのピクチャ１枚を１サイクル
として、マクロブロック毎に出力されるマクロブロック
のビット量を累積ビット量Ｂとして累積する。

【００６０】ステップＳ９において、量子化制御部５５
は、予め設定された変速再生用画像データのピクチャ１
枚あたりのビット量Ａと、累積ビット量Ｂの差分Ｃを計
算し、さらに差分Ｃを残りのマクロブロック数Ｍにて除
算することにより、残りのマクロブロック１つあたりに
発生させるビット量Ｄを演算する。

【００６１】ステップＳ１０において、量子化制御部５
５は、残りの（これから処理する）マクロブロック１つ
あたりに発生させるビット量Ｄ（ステップＳ９の処理の
演算結果）の近似値を、このマクロブロックに対応する
量子化スケールタイプに基づいて、図９に示されるＭＰ
ＥＧ２フォーマット規定のquantizer_scale_codeとquan
tizer_scaleの対応表に照らし合わせることで選択す
る。

【００６２】ステップＳ１１において、量子化制御部５
５は、この選択されたスケール値を新たな量子化スケー
ル値として、量子化部５４の除算部６２に出力する。

【００６３】ステップＳ１２において、除算部６２は、
ステップＳ６において元の量子化スケール値を乗算した
ＤＣＴ係数を新たな量子化スケール値で除算する。すな
わち、ＤＣＴ係数は、新たな量子化スケール値により再
量子化される。除算されたＤＣＴ係数は、可変長符号化
部５７に出力される。

【００６４】ステップＳ１３において、可変長符号化部
５７は、除算部６２より出力されたＤＣＴ係数を可変長
符号化し、映像信号構成部５８へ出力する。可変長符号
化部５７は、同時に、マクロブロック単位で符号化する
毎に、そのマクロブロックのビット量を量子化制御部５
５へ出力する。

【００６５】ステップＳ１４において、映像信号構成部
５８は、可変長符号化部５７により再符号化されたＤＣ
Ｔ係数から映像信号（ビットストリーム）を再構成し
（マクロブロック単位のデータからラスタスキャン順の
データに変換し）、１画面の先頭には、ヘッダを付加す
る。この映像信号は、前述のシンクブロックフォーマッ
トの形式で図８Ｃに示されるように、１画面分の変速再
生用画像データとして、変速再生用メモリ３８に出力さ
れる。

【００６６】ステップＳ１５において、量子化制御部５
５は、マクロブロックカウンタ５６の計数値に基づい
て、変速再生用画像データのピクチャ１枚分のマクロブ
ロックの処理が終了したか否かを判断し、ピクチャ１枚
分のマクロブロックの処理が終了していないと判定され
た場合、ステップＳ５に戻り、以降の処理を繰り返す。

【００６７】ステップＳ１５において、ピクチャ１枚分
のマクロブロックの処理が終了したと判断した場合は、
処理を終了する。

【００６８】次に、図７の処理に続いて行われる変速再
生用画像データの記録処理について、図１０のフローチ
ャートを参照して説明する。尚、説明の便宜上、図７と
図１０には、その処理が分けて図示されているが、これ
らの処理は、連続して実行されるものである。

【００６９】ステップＳ２１において、制御部３４は、
磁気テープ４６上の変速再生用画像データの記録可能区
間として、予め設定された繰り返し区間毎のタイミング
を示す１区間分信号（１トラック毎のタイミング信号）
に基づいて、変速用再生メモリ３８および１区間分メモ
リ３９に１区間分（１トラック分）の変速再生用画像デ
ータの要求信号を出力する。

【００７０】ステップＳ２２において、変速用再生メモ
リ３８は、蓄積している変速再生用画像データのデータ
量が基準値より少なくなったか否かを判断し、基準値よ
り少なくなったと判断した場合は、ステップＳ２３に進
む。

【００７１】ステップＳ２３において、変速用再生メモ
リ３８は、変速再生用画像生成部３７に、変速再生用画
像データの生成要求信号を出力する。ステップＳ２４に
おいて、変速用再生メモリ３８の生成要求信号に基づい
て、変速再生用画像生成部３７は、前述の図７の処理に
より、Ｉピクチャから、図８Ｃに示されるように、１画
面分の変速再生用画像データを生成し、変速用再生メモ
リ３８に出力する。

【００７２】ステップＳ２２において、蓄積している変
速再生用画像データのデータ量が基準値より少なくない
と判定された場合、あるいはステップＳ２４において、
変速再生用画像生成部３７の処理により変速再生用画像
データが、変速用再生メモリ３８に出力された場合、ス
テップＳ２５において、変速用再生メモリ３８は、制御
部３４からの要求信号に基づいて、図８Ｄに示されるよ
うに、１区間分（１トラック分）の変速再生用画像デー
タを１区間分メモリ３９に出力する。

【００７３】ステップＳ２６において、１区間分メモリ
３９は、入力された１区間分の変速再生用画像データを
テープに記録するため、スイッチ４０の端子ｂに出力す
る。

【００７４】ステップＳ２７において、スイッチ４０
は、制御部３４からの切り替え信号に基づいて、接点を
端子ｂに切り替え、１区間分の変速再生用画像データを
誤り符号ＩＤ付加部４１に出力し、図４に基づいて説明
したように、磁気テープ４６の所定のトラック（図８
Ｄ）に記録される。

【００７５】ステップＳ２８において、制御部３４は、
入力部３２より記録処理の終了が指令されたか否かを判
断し、指令されていなければ、ステップＳ２１に戻り、
それ以降の処理を繰り返す。終了が指令された場合に
は、処理は終了される。

【００７６】以上のように、予め設定される磁気テープ
に記録可能な変速再生用画像データ１枚あたりのビット
量と変速再生用画像データのマクロブロック毎に出力さ
れるビット量の累積をマクロブロック毎に比較すること
で、新しい量子化スケール値を制御し、変速再生画像デ
ータを生成するので、例えば、民生再生用デジィタルＶ
ＣＲにおいて変速再生を行う場合、変速再生用画像の解
像度の低減を抑制することができる。すなわち、後に復
元（再生）したときの変速再生用画像の画質の劣化を抑
制することができる。

【００７７】さらに、変速再生用画像生成時に、Ｉピク
チャをベースバンドデータ（元の画素データ）まで復元
する必要がないため、逆ＤＣＴ変換およびＤＣＴ変換の
ための回路が不要となり、装置の構成を簡略化し、低コ
スト化することができる。

【００７８】上述した一連の処理は、ハードウェアによ
り実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行
させることもできる。この場合、例えば、画像データ処
理装置は、図１１に示されるような画像データ処理装置
７０により構成される。

【００７９】図１１において、ＣＰＵ（Central Proces
sing Unit）８１は、ＲＯＭ(Read Only Memory) ８２に
記憶されているプログラム、または、記憶部８８からＲ
ＡＭ（Random Access Memory）８３にロードされたプロ
グラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ８３には
また、ＣＰＵ８１が各種の処理を実行する上において必
要なデータなどが適宜記憶される。

【００８０】ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、およびＲＡＭ８
３は、バス８４を介して相互に接続されている。このバ
ス８４にはまた、入出力インタフェース８５も接続され
ている。

【００８１】入出力インタフェース８５には、キーボー
ド、マウスなどよりなる入力部８６、ＣＲＴ(Cathode R
ay Tube)，ＬＣＤなどよりなるディスプレイ、並びにス
ピーカなどよりなる出力部８７、ハードディスクなどよ
り構成される記憶部８８、モデム、ターミナルアダプタ
などより構成される通信部８９が接続されている。通信
部８９は、図示しないネットワークを介しての通信処理
を行う。

【００８２】入出力インタフェース８５にはまた、必要
に応じてドライブ９０が接続され、磁気ディスク９１、
光ディスク９２、光磁気ディスク９３、或いは半導体メ
モリ９４などが適宜装着され、それから読み出されたコ
ンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部８８にイ
ンストールされる。

【００８３】一連の処理をソフトウエアにより実行させ
る場合には、そのソフトウエアを構成するプログラム
が、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュー
タ、または、各種のプログラムをインストールすること
で、各種の機能を実行することが可能な、例えば、汎用
のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録
媒体からインストールされる。

【００８４】この記録媒体は、図１１に示すように、装
置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために
配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク
９１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク９２
（CD-ROM(Compact Disk-ReadOnly Memory)，ＤＶＤ(Dig
ital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク９３
（MD(Mini-Disk)（商標）を含む）、もしくは半導体メ
モリ９４などよりなるパッケージメディアにより構成さ
れるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユ
ーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭ
８２や、記憶部８８に含まれるハードディスクなどで構
成される。

【００８５】なお、本明細書において、記録媒体に記録
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。

【００８６】

【発明の効果】本発明の画像データ処理装置および方
法、記録媒体並びにプログラムによれば、復号された変
速再生用画像基礎データを、量子化スケール値と新たな
量子化スケール値を用いて、逆量子化するとともに量子
化するようにしたので、変速再生用画像の画質の劣化を
抑制することができる。また、装置の構成を簡略化し、
低コスト化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の画像データ処理装置の変速再生画像生成
部の構成例を示すブロック図である。

【図２】図１の画像データ処理装置の変速再生画像デー
タのマクロブロックを説明するための図である。

【図３】従来の画像データ処理装置の変速再生画像生成
部の他の構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明を適用した画像データ処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図５】図４の画像データ処理装置の変速再生画像デー
タのシンクブロックの構造を説明するための図である。

【図６】図４の変速再生用画像生成部の構成例を示すブ
ロック図である。

【図７】図６の変速再生用画像生成部の変速再生用画像
データ生成処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図８】図４の画像データ処理装置の映像信号と変速再
生画像データの関係を説明するための図である。

【図９】ＭＰＥＧ２フォーマット規定のQuantizer_Scal
e_CodeとQuantizer_Scaleとの関係を説明するための図
である。

【図１０】図４の画像データ処理装置の変速再生用画像
データ記録処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図１１】画像データ処理装置の他の構成例を示す図で
ある。

【符号の説明】

３１画像データ処理装置，３４制御部，３６映像
信号処理部，３７変速再生用画像生成部，３８変速
再生用メモリ，３９１区間分メモリ，５１Ｉピクチ
ャ生成部，５２Ｉピクチャ選択部，５３可変長符号
化部，５４量子化部，５５量子化制御部，５７可
変長符号化部，５８映像信号構成部，６１乗算部，
６２除算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C053 GA11 GB07 GB08 GB23 GB26 GB30 GB33 GB38 HA21 JA21 KA24 KA25 5C059 MA00 MA23 MC15 ME01 PP05 PP14 SS13 SS16 SS20 TA46 TB07 TC18 TD11 UA02 UA05 5J064 AA01 BA09 BA16 BB08 BB12 BC01 BC16 BD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮符号化された画像データから変速再
生用画像データを生成する画像データ処理装置におい
て、前記画像データから前記変速再生用画像データのもとと
なる変速再生用画像基礎データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された前記変速再生用画像基礎
データを復号するとともに、復号した前記変速再生用画
像基礎データのマクロブロック毎の量子化スケール値を
出力する復号手段と、新たな量子化スケール値を演算する量子化スケール値演
算手段と、前記復号手段により復号した前記変速再生用画像基礎デ
ータを、前記量子化スケール値と前記新たな量子化スケ
ール値を用いて、逆量子化するとともに量子化する量子
化手段と、前記量子化手段により量子化された前記変速再生用画像
基礎データを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された前記変速再生用画像
基礎データを前記変速再生用画像データとして構成する
構成手段とを備えることを特徴とする画像データ処理装
置。
【請求項２】前記量子化手段は、前記復号手段により
復号された前記変速再生用画像基礎データに、前記復号
手段により出力された前記量子化スケール値を乗算する
とともに、その乗算結果を、前記新たな量子化スケール
値で除算することを特徴とする請求項１に記載の画像デ
ータ処理装置。
【請求項３】前記変速再生用画像データの１ピクチャ
当りのビット量を取得する取得手段をさらに備え、前記量子化スケール値演算手段は、前記取得手段により
取得された前記１ピクチャ当りのビット量、および前記
符号化手段の符号化により発生するマクロブロック毎の
発生ビット量に基づいて、前記新たな量子化スケール値
を演算することを特徴とする請求項１に記載の画像デー
タ処理装置。
【請求項４】前記復号手段は、復号した前記変速再生
用画像基礎データの前記マクロブロック毎の量子化スケ
ールタイプをさらに出力し、前記量子化スケール値演算手段は、さらに前記量子化ス
ケールタイプを利用して、前記新たな量子化スケール値
を演算することを特徴とする請求項３に記載の画像デー
タ処理装置。
【請求項５】前記構成手段により構成された前記変速
再生用画像データを、記録媒体のトラック上の所定の位
置に記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする
請求項１に記載の画像データ処理装置。
【請求項６】前記生成手段は、前記変速再生用画像デ
ータの前記記録媒体にまだ記録していないデータの量に
基づいて、前記変速再生用画像基礎データを生成する間
隔を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像デ
ータ処理装置。
【請求項７】前記圧縮符号化された画像データは、Ｍ
ＰＥＧ方式で圧縮符号化されており、前記生成手段は、前記変速再生用画像基礎データとし
て、前記圧縮符号化された画像データから、フレーム内
符号化画像データを抽出することを特徴とする請求項１
に記載の画像データ処理装置。
【請求項８】圧縮符号化された画像データから変速再
生用画像データを生成する画像データ処理装置の画像デ
ータ処理方法において、前記画像データから前記変速再生用画像データのもとと
なる変速再生用画像基礎データを生成する生成ステップ
と、前記生成ステップの処理により生成された前記変速再生
用画像基礎データを復号するとともに、復号した前記変
速再生用画像基礎データのマクロブロック毎の量子化ス
ケール値を出力する復号ステップと、新たな量子化スケール値を演算する量子化スケール値演
算ステップと、前記復号ステップの処理により復号した前記変速再生用
画像基礎データを、前記量子化スケール値と前記新たな
量子化スケール値を用いて、逆量子化するとともに量子
化する量子化ステップと、前記量子化ステップの処理により量子化された前記変速
再生用画像基礎データを符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップの処理により符号化された前記変速
再生用画像基礎データを前記変速再生用画像データとし
て構成する構成ステップとを含むことを特徴とする画像
データ処理方法。
【請求項９】圧縮符号化された画像データから変速再
生用画像データを生成する画像データ処理装置用のプロ
グラムであって、前記画像データから前記変速再生用画像データのもとと
なる変速再生用画像基礎データを生成する生成ステップ
と、前記生成ステップの処理により生成された前記変速再生
用画像基礎データを復号するとともに、復号した前記変
速再生用画像基礎データのマクロブロック毎の量子化ス
ケール値を出力する復号ステップと、新たな量子化スケール値を演算する量子化スケール値演
算ステップと、前記復号ステップの処理により復号した前記変速再生用
画像基礎データを、前記量子化スケール値と前記新たな
量子化スケール値を用いて、逆量子化するとともに量子
化する量子化ステップと、前記量子化ステップの処理により量子化された前記変速
再生用画像基礎データを符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップの処理により符号化された前記変速
再生用画像基礎データを前記変速再生用画像データとし
て構成する構成ステップとを含むことを特徴とするコン
ピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている
記録媒体。
【請求項１０】圧縮符号化された画像データから変速
再生用画像データを生成する画像データ処理装置用のコ
ンピュータに、前記画像データから前記変速再生用画像データのもとと
なる変速再生用画像基礎データを生成する生成ステップ
と、前記生成ステップの処理により生成された前記変速再生
用画像基礎データを復号するとともに、復号した前記変
速再生用画像基礎データのマクロブロック毎の量子化ス
ケール値を出力する復号ステップと、新たな量子化スケール値を演算する量子化スケール値演
算ステップと、前記復号ステップの処理により復号した前記変速再生用
画像基礎データを、前記量子化スケール値と前記新たな
量子化スケール値を用いて、逆量子化するとともに量子
化する量子化ステップと、前記量子化ステップの処理により量子化された前記変速
再生用画像基礎データを符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップの処理により符号化された前記変速
再生用画像基礎データを前記変速再生用画像データとし
て構成する構成ステップとを含む処理を実行させること
を特徴とするプログラム。