JP3250507B2 - 画像データの符号量制御方法および装置 - Google Patents
画像データの符号量制御方法および装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データを圧縮する
際の符号量制御方法に関する。
際の符号量制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像データや音声データは、そのデータ
量が膨大なため、圧縮してハードディスクやＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の記憶装置に格納される。そのためには、データを
圧縮して、１フレーム当たりのデータ量をＣＤ−ＲＯＭ
の規定容量や伝送路の能力に見合うレベル（データ転送
レート）に納まるようにする必要がある。そのような圧
縮方式としてＪＰＥＧやＭＰＥＧなどの技術が知られて
いる。これらは直交変換と可変長符号化の組み合せでデ
ータを圧縮する方法である。その方法の概要を図１０を
用いて説明する。（参考文献：ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１
７２−２） まず、圧縮するためのデータ、例えば画像データが入力
されると、ステップ１０１でフレームをいくつかのブロ
ックに分割する。１ラインあたりの有効画素数は７２
０、いフレーム当りのライン数は４８３本が標準となっ
ているので、1フレーム当りの画素数は３４５、６００
画素となる。通常1ブロックは８×８画素とされてお
り、1フレームは５４００個のブロックに分割される。
量が膨大なため、圧縮してハードディスクやＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の記憶装置に格納される。そのためには、データを
圧縮して、１フレーム当たりのデータ量をＣＤ−ＲＯＭ
の規定容量や伝送路の能力に見合うレベル（データ転送
レート）に納まるようにする必要がある。そのような圧
縮方式としてＪＰＥＧやＭＰＥＧなどの技術が知られて
いる。これらは直交変換と可変長符号化の組み合せでデ
ータを圧縮する方法である。その方法の概要を図１０を
用いて説明する。（参考文献：ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１
７２−２） まず、圧縮するためのデータ、例えば画像データが入力
されると、ステップ１０１でフレームをいくつかのブロ
ックに分割する。１ラインあたりの有効画素数は７２
０、いフレーム当りのライン数は４８３本が標準となっ
ているので、1フレーム当りの画素数は３４５、６００
画素となる。通常1ブロックは８×８画素とされてお
り、1フレームは５４００個のブロックに分割される。
【０００３】ステップ１０２で、この分割したブロック
毎に直交変換符号化を行なって画像データの持つ冗長性
を削減する。ＭＰＥＧではＤＣＴ（離散コサイン変換）
が最もよく用いられているが、ほかにもＫａｒｈｕｎｅ
ｎ−Ｌｏｅｖｅ変換，フーリエ変換などの直交変換方式
がある。ＤＣＴでは、画像データは分割されたブロック
毎に周波数直流成分と交流成分に変換される。ブロック
が８×８画素の場合、まず２次元のＤＣＴが行われ、８
×８マトリックスに原点側より低い周波数順に変換後の
データが格納されていく。ＭＰＥＧでは、フレーム内だ
けでなくフレーム間の動き補償予測誤差信号においても
ＤＣＴが実行されるが、このために、静止画などの動き
がない、または少ない画像では変換後のデータがゼロに
なり、無効のブロックとなる。
毎に直交変換符号化を行なって画像データの持つ冗長性
を削減する。ＭＰＥＧではＤＣＴ（離散コサイン変換）
が最もよく用いられているが、ほかにもＫａｒｈｕｎｅ
ｎ−Ｌｏｅｖｅ変換，フーリエ変換などの直交変換方式
がある。ＤＣＴでは、画像データは分割されたブロック
毎に周波数直流成分と交流成分に変換される。ブロック
が８×８画素の場合、まず２次元のＤＣＴが行われ、８
×８マトリックスに原点側より低い周波数順に変換後の
データが格納されていく。ＭＰＥＧでは、フレーム内だ
けでなくフレーム間の動き補償予測誤差信号においても
ＤＣＴが実行されるが、このために、静止画などの動き
がない、または少ない画像では変換後のデータがゼロに
なり、無効のブロックとなる。
【０００４】ステップ１０３では、直交変換によって冗
長度を削減された信号のデータ転送レートをさらに削減
するために、信号の量子化を行いデータをデジタル化す
る。この処理では、直交化されたデータをそれぞれの周
波数領域に応じて量子化係数で割る。通常は、人間の視
角感度が高周波数領域に対して弱いことを利用して、高
周波数成分を大きい量子化係数で割る。このようにデー
タ量を低周波数領域に集中させて、高周波数領域を荒く
量子化することでデータ量の削減を図っている。
長度を削減された信号のデータ転送レートをさらに削減
するために、信号の量子化を行いデータをデジタル化す
る。この処理では、直交化されたデータをそれぞれの周
波数領域に応じて量子化係数で割る。通常は、人間の視
角感度が高周波数領域に対して弱いことを利用して、高
周波数成分を大きい量子化係数で割る。このようにデー
タ量を低周波数領域に集中させて、高周波数領域を荒く
量子化することでデータ量の削減を図っている。
【０００５】ステップ１０３で量子化された周波数成分
は、ステップ１０４でハフマン符号化等の可変長符号化
される。このとき、直流成分に関しては近傍のブロック
の直流成分との差分値をハフマン符号化する。交流成分
はジグザグスキャンと呼ばれる低い周波数成分から高い
周波数成分へのスキャンを行い、無効（値がゼロ）の成
分の連続する個数と、それに続く有効な成分の値とから
２次元ハフマン符号化を行う。
は、ステップ１０４でハフマン符号化等の可変長符号化
される。このとき、直流成分に関しては近傍のブロック
の直流成分との差分値をハフマン符号化する。交流成分
はジグザグスキャンと呼ばれる低い周波数成分から高い
周波数成分へのスキャンを行い、無効（値がゼロ）の成
分の連続する個数と、それに続く有効な成分の値とから
２次元ハフマン符号化を行う。
【０００６】これまで説明した技術では、データ転送レ
ートが一定にならないという問題点があった。つまり、
量子化したデータを可変長符号化であるハフマン符号化
で処理しているため、発生する符号量が画像毎に異なる
値をとる。その結果として、発生符号量を1フレームあ
たりのドット数と1秒間あたりに再生されるフレーム数
で割ったデータ転送レートも一定にならない。例えば、
動画像のシーンの切れ目に場面転換を演出するための静
止画像を数秒間挿入したいときなど、単調な画像（例え
ば、画像の全ての画素が同一の色である画像）を連続さ
せると圧縮率が高くなり、その部分だけ他の部分よりも
データ転送レートが低くなってしまう。そのような単調
な動画像を挿入した部分を再生すると、実際のデータ転
送レートがヘッダに記録されているデータ転送レートよ
りも小さいためにコマ飛びなどが生じ、動画像の再生品
質（精度）が劣化するという問題が生じる。
ートが一定にならないという問題点があった。つまり、
量子化したデータを可変長符号化であるハフマン符号化
で処理しているため、発生する符号量が画像毎に異なる
値をとる。その結果として、発生符号量を1フレームあ
たりのドット数と1秒間あたりに再生されるフレーム数
で割ったデータ転送レートも一定にならない。例えば、
動画像のシーンの切れ目に場面転換を演出するための静
止画像を数秒間挿入したいときなど、単調な画像（例え
ば、画像の全ての画素が同一の色である画像）を連続さ
せると圧縮率が高くなり、その部分だけ他の部分よりも
データ転送レートが低くなってしまう。そのような単調
な動画像を挿入した部分を再生すると、実際のデータ転
送レートがヘッダに記録されているデータ転送レートよ
りも小さいためにコマ飛びなどが生じ、動画像の再生品
質（精度）が劣化するという問題が生じる。
【０００７】これを解決するために、特開平８−４６９
６４号公報記載のようにハフマン符号化処理後のデータ
に対し、複数のブロック単位で発生符号量を調節する技
術がある。この技術では、入力データの1フレームめで
フレーム全体の発生符号量が目的の符号量よりもぎりぎ
り小さくなるように量子化係数を設定する。1フレーム
以降での発生符号量の調整は、複数のブロックをまとめ
たマクロブロック単位で行なう。符号化処理において、
各ブロックの量子化を行いその結果をメモリに格納す
る。次にメモリからデータを呼び出し、マクロブロック
単位で１ブロックの発生した符号量を監視しながらデー
タを符号化する。１つのマクロブロックの符号化が終了
すると、マクロブロック単位での発生符号量と割り当て
られた符号量を比較し、発生符号量の方が少ない場合は
擬似データビット列を挿入する。このようにして、マク
ロブロックごとの符号発生量を調整にする。
６４号公報記載のようにハフマン符号化処理後のデータ
に対し、複数のブロック単位で発生符号量を調節する技
術がある。この技術では、入力データの1フレームめで
フレーム全体の発生符号量が目的の符号量よりもぎりぎ
り小さくなるように量子化係数を設定する。1フレーム
以降での発生符号量の調整は、複数のブロックをまとめ
たマクロブロック単位で行なう。符号化処理において、
各ブロックの量子化を行いその結果をメモリに格納す
る。次にメモリからデータを呼び出し、マクロブロック
単位で１ブロックの発生した符号量を監視しながらデー
タを符号化する。１つのマクロブロックの符号化が終了
すると、マクロブロック単位での発生符号量と割り当て
られた符号量を比較し、発生符号量の方が少ない場合は
擬似データビット列を挿入する。このようにして、マク
ロブロックごとの符号発生量を調整にする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術は、次
のような問題がある。上述の方式は入力となる画像デー
タを圧縮処理手順に関わるものであり、発生符号量を一
定に保つために圧縮処理のアルゴリズムを変更する必要
があった。つまり、特開平８−４６９６４号記載の方式
のようにマクロブロック毎に発生符号量を判定し、必要
な量の擬似データビット列を追加するためには、圧縮処
理のアルゴリズムが複雑になり、符号量を調節するため
の処理時間が遅くなるという問題があった。
のような問題がある。上述の方式は入力となる画像デー
タを圧縮処理手順に関わるものであり、発生符号量を一
定に保つために圧縮処理のアルゴリズムを変更する必要
があった。つまり、特開平８−４６９６４号記載の方式
のようにマクロブロック毎に発生符号量を判定し、必要
な量の擬似データビット列を追加するためには、圧縮処
理のアルゴリズムが複雑になり、符号量を調節するため
の処理時間が遅くなるという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、既存の圧縮処理を用いて
発生符号量を容易に調節できる方法および装置および情
報処理装置で読み出し可能なプログラムを格納した記憶
媒体およびそれを用いた情報処理装置を提供することに
ある。
発生符号量を容易に調節できる方法および装置および情
報処理装置で読み出し可能なプログラムを格納した記憶
媒体およびそれを用いた情報処理装置を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像データを
圧縮した際の符号量の制御方法において、圧縮された入
力データの１フレーム毎に発生符号量と目的となる符号
量との照合を行なう。発生符号量の方が少ない場合は、
圧縮しようとする画像上に規則的な（または不規則的
な）パターンで画素を混在させる。このように、直接圧
縮するための画像にパターンをかぶせて不足分の符号量
を増加させるので、圧縮処理のアルゴリズムを変更する
こと無く処理後の符号量を操作することが可能である。
また、かぶせるパターンが細かい画素であるので、圧縮
した画像データを伸長する際にかぶせたパターンを除去
するための新しい処理を行なう必要がない。
圧縮した際の符号量の制御方法において、圧縮された入
力データの１フレーム毎に発生符号量と目的となる符号
量との照合を行なう。発生符号量の方が少ない場合は、
圧縮しようとする画像上に規則的な（または不規則的
な）パターンで画素を混在させる。このように、直接圧
縮するための画像にパターンをかぶせて不足分の符号量
を増加させるので、圧縮処理のアルゴリズムを変更する
こと無く処理後の符号量を操作することが可能である。
また、かぶせるパターンが細かい画素であるので、圧縮
した画像データを伸長する際にかぶせたパターンを除去
するための新しい処理を行なう必要がない。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施例につい
て、図面を参照にして説明する。本実施例では、長さの
異なる動画像データと音声データの合成の際に、その差
異分だけ静止画像を補完した場合についての説明を行な
う。
て、図面を参照にして説明する。本実施例では、長さの
異なる動画像データと音声データの合成の際に、その差
異分だけ静止画像を補完した場合についての説明を行な
う。
【００１２】図１は本発明の一実施例であるソフトウェ
アの構成、およびフローチャートである。図２は本発明
をハードウェア的な装置として組み込んだパーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）システムの構成図である。図３はＰ
Ｃ本体のハードウェア構成図である。
アの構成、およびフローチャートである。図２は本発明
をハードウェア的な装置として組み込んだパーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）システムの構成図である。図３はＰ
Ｃ本体のハードウェア構成図である。
【００１３】まず、図２において、システムはＰＣ本体
２０、出力装置の一つであるディスプレイ装置２１、入
力装置であるキーボード２２、マウス２３、画像データ
を入力するためのカメラ２４、および音声データを入力
するためのマイク２５から構成されている。ディスプレ
イ装置２１には、編集処理を開始するための指示要求が
表示され、キーボード２２やマウス２３からの指示の入
力によって処理が開始される。ＰＣ本体２０には、カメ
ラ２４から入力された画像をデジタル化するためのビデ
オキャプチャボード２６、マイク２５から入力された音
声データをデジタル化するサウンドボード２７、ＣＤ−
ＲＯＭドライブ２８が取り付けられている。 ＣＤ−Ｒ
ＯＭ２８ドライブには、本発明を実現するためのプログ
ラムが記憶されているＣＤ−ＲＯＭが収納され、このＣ
Ｄ−ＲＯＭからロードされたプログラムは、ＰＣ本体内
のメモリに記憶され、ＰＣ本体２０内部でさらにこれら
のデータに対して圧縮や合成などの編集処理および、符
号量の制御が行われる。
２０、出力装置の一つであるディスプレイ装置２１、入
力装置であるキーボード２２、マウス２３、画像データ
を入力するためのカメラ２４、および音声データを入力
するためのマイク２５から構成されている。ディスプレ
イ装置２１には、編集処理を開始するための指示要求が
表示され、キーボード２２やマウス２３からの指示の入
力によって処理が開始される。ＰＣ本体２０には、カメ
ラ２４から入力された画像をデジタル化するためのビデ
オキャプチャボード２６、マイク２５から入力された音
声データをデジタル化するサウンドボード２７、ＣＤ−
ＲＯＭドライブ２８が取り付けられている。 ＣＤ−Ｒ
ＯＭ２８ドライブには、本発明を実現するためのプログ
ラムが記憶されているＣＤ−ＲＯＭが収納され、このＣ
Ｄ−ＲＯＭからロードされたプログラムは、ＰＣ本体内
のメモリに記憶され、ＰＣ本体２０内部でさらにこれら
のデータに対して圧縮や合成などの編集処理および、符
号量の制御が行われる。
【００１４】図３において、ＰＣ本体２０の内部には、
入力データの圧縮処理を行なうための圧縮処理装置３
１、動画像データと音声データの同期を取り1つのデー
タに合成するためのマルチプレックス処理装置３２、こ
れら圧縮処理装置３１やマルチプレックス処理装置３２
の制御、本発明のプログラムなどが格納されているメモ
リ３３や入力データやマルチプレックス処理後の出力デ
ータを格納するための格納用ハードディスク３４とのデ
ータのやり取りををおこなうＣＰＵ３５から構成されて
いる。さらにメモリ３３は、本発明を実行するためのプ
ログラムが格納されているプログラム領域３３１、圧縮
後の発生符号量を記憶するための発生符号量記憶領域３
３２、圧縮するための入力データを格納するための入力
データ読み込み用領域などから構成されている。また、
圧縮処理装置３１において、直交変換はＤＣＴ変換を、
可変長符号化はハフマン符号化を採用するものとする。
入力データの圧縮処理を行なうための圧縮処理装置３
１、動画像データと音声データの同期を取り1つのデー
タに合成するためのマルチプレックス処理装置３２、こ
れら圧縮処理装置３１やマルチプレックス処理装置３２
の制御、本発明のプログラムなどが格納されているメモ
リ３３や入力データやマルチプレックス処理後の出力デ
ータを格納するための格納用ハードディスク３４とのデ
ータのやり取りををおこなうＣＰＵ３５から構成されて
いる。さらにメモリ３３は、本発明を実行するためのプ
ログラムが格納されているプログラム領域３３１、圧縮
後の発生符号量を記憶するための発生符号量記憶領域３
３２、圧縮するための入力データを格納するための入力
データ読み込み用領域などから構成されている。また、
圧縮処理装置３１において、直交変換はＤＣＴ変換を、
可変長符号化はハフマン符号化を採用するものとする。
【００１５】次に図１、および図４、図５、図６を用い
て本発明の全体的な処理の流れについて説明する。
て本発明の全体的な処理の流れについて説明する。
【００１６】まず、図４において本発明の実施例で用い
るデータついて述べる。本実施例では、動画像データは
音声入力のないカメラ２４から、音声データはマイク２
５から取り込まれ、２つのデータは編集装置１００で編
集されて１つのデータとして出力される。このように、
それぞれ違う入力装置から入力された動画像データと音
声データでは、時間的な長さが異なる場合がある。
るデータついて述べる。本実施例では、動画像データは
音声入力のないカメラ２４から、音声データはマイク２
５から取り込まれ、２つのデータは編集装置１００で編
集されて１つのデータとして出力される。このように、
それぞれ違う入力装置から入力された動画像データと音
声データでは、時間的な長さが異なる場合がある。
【００１７】そこで、本実施例でのプログラム３３１
は、動画像データの再生時間が音声データの再生時間よ
りも短い場合、その差分フレームを補完する手段を有し
ている。補完するための差分フレームの画像は、図５に
示すような画像データであるものとする。図５におい
て、補完用の画像データは圧縮処理においてブロック化
する際の１ブロックの全ての画素が黒である。
は、動画像データの再生時間が音声データの再生時間よ
りも短い場合、その差分フレームを補完する手段を有し
ている。補完するための差分フレームの画像は、図５に
示すような画像データであるものとする。図５におい
て、補完用の画像データは圧縮処理においてブロック化
する際の１ブロックの全ての画素が黒である。
【００１８】図１において、全体の流れを説明する。Ｐ
Ｃに取り込まれた画像データや音声データは、編集装置
１００内で圧縮処理、発生符号量制御処理、マルチプレ
ックス処理などの編集の処理をされ、ハードディスクな
どに出力される。ステップ１では入力装置から格納用ハ
ードディスク３４に格納されたアクセスし、画像データ
および音声データの総フレーム数、フレームレート（１
秒間に表示する画像の数）などのパラメータをメモリ３
３内の入力データ読み込み用領域３３３に読み込む。次
にステップ２で、読み取った動画像および音声データの
再生時間を以下の計算式によって算出し、その計算結果
を比較する。
Ｃに取り込まれた画像データや音声データは、編集装置
１００内で圧縮処理、発生符号量制御処理、マルチプレ
ックス処理などの編集の処理をされ、ハードディスクな
どに出力される。ステップ１では入力装置から格納用ハ
ードディスク３４に格納されたアクセスし、画像データ
および音声データの総フレーム数、フレームレート（１
秒間に表示する画像の数）などのパラメータをメモリ３
３内の入力データ読み込み用領域３３３に読み込む。次
にステップ２で、読み取った動画像および音声データの
再生時間を以下の計算式によって算出し、その計算結果
を比較する。
【００１９】 Ｔｖ＝入力された動画像データの総フレーム数／Ｎｖ ここで、 Ｔｖ：動画像データの再生時間 Ｎｖ：１秒間に再生されるフレーム数 である。
【００２０】 Ｔａ＝入力された音声データの総フレーム数／Ｎａ ここで、 Ｔａ：音声データの再生時間 Ｎａ：１秒間に再生されるフレーム数 である。このように計算したＴｖとＴａの大小関係を調
べることで、動画像データと音声データの再生時間の長
短を判定する。
べることで、動画像データと音声データの再生時間の長
短を判定する。
【００２１】比較の結果、動画像データの再生時間のほ
うが音声データの再生時間よりも短い場合は、差分フレ
ーム補完処理（ステップ３からステップ９までの処理）
を実行する。
うが音声データの再生時間よりも短い場合は、差分フレ
ーム補完処理（ステップ３からステップ９までの処理）
を実行する。
【００２２】差分フレーム補完処理では、まずステップ
３において動画像データおよび音声データの再生時間の
差分を算出する。
３において動画像データおよび音声データの再生時間の
差分を算出する。
【００２３】動画像データと音声データの再生時間の差
分＝Ｔｖ−Ｔａ次にステップ４で、その算出結果を動画
像データのフレーム数に換算するために、以下の計算式
を実行する。
分＝Ｔｖ−Ｔａ次にステップ４で、その算出結果を動画
像データのフレーム数に換算するために、以下の計算式
を実行する。
【００２４】 動画像データの差分フレーム数＝（Ｔｖ−Ｔａ）＊Ｎｖ この計算により得られた差分フレーム数の分だけ、全画
素が黒である補完用の画像データを動画像データの終わ
りに付け足す。
素が黒である補完用の画像データを動画像データの終わ
りに付け足す。
【００２５】次にステップ５に進み、入力した画像デー
タの大きさと動画像データの再生時間からの1秒当りに
発生する符号量（圧縮後のデータ量）を予測し、以下の
計算式を実行して符号量をデータ転送レートに変換す
る。
タの大きさと動画像データの再生時間からの1秒当りに
発生する符号量（圧縮後のデータ量）を予測し、以下の
計算式を実行して符号量をデータ転送レートに変換す
る。
【００２６】１秒当りに発生する符号量＝入力動画像デ
ータの大きさ／動画像データの再生時間 ステップ６において、圧縮処理装置３１を用いて差分フ
レーム補完用の画像データを、ステップ５で設定したデ
ータ転送レートで圧縮処理を実行する。
ータの大きさ／動画像データの再生時間 ステップ６において、圧縮処理装置３１を用いて差分フ
レーム補完用の画像データを、ステップ５で設定したデ
ータ転送レートで圧縮処理を実行する。
【００２７】次にステップ７において、圧縮処理の結果
であるデータの発生符号量をワーキンメモリ３３内の発
生符号量記憶領域３３２に格納する。ステップ８におい
て、この発生符号量が、予め決定しておいたデータ転送
レートに適した符号量であるかどうかを判定する。その
結果発生符号量が決定してあるデータ転送レートに適し
ていない場合、ステップ９に進み、画像加工処理を行な
う。
であるデータの発生符号量をワーキンメモリ３３内の発
生符号量記憶領域３３２に格納する。ステップ８におい
て、この発生符号量が、予め決定しておいたデータ転送
レートに適した符号量であるかどうかを判定する。その
結果発生符号量が決定してあるデータ転送レートに適し
ていない場合、ステップ９に進み、画像加工処理を行な
う。
【００２８】ステップ９では、動画像データ１フレーム
当たりの符号量を大きくするために、入力画面に対し、
図６のようにＤＣＴ変換時に高周波成分が多くなるよう
なパターンでＲＧＢ値が３０：３０：３０である濃い灰
色の画素を混在させる。その後、再度ステップ６に戻っ
て処理を繰り返す。圧縮処理後、再びステップ９におい
て発生符号量の判定をおこなう。発生符号量が設定した
データ転送レートに適すると判断された場合、ステップ
１０に進んで、マルチプレックス処理を行い、動画像デ
ータと音声データを1つのデータとして出力する。
当たりの符号量を大きくするために、入力画面に対し、
図６のようにＤＣＴ変換時に高周波成分が多くなるよう
なパターンでＲＧＢ値が３０：３０：３０である濃い灰
色の画素を混在させる。その後、再度ステップ６に戻っ
て処理を繰り返す。圧縮処理後、再びステップ９におい
て発生符号量の判定をおこなう。発生符号量が設定した
データ転送レートに適すると判断された場合、ステップ
１０に進んで、マルチプレックス処理を行い、動画像デ
ータと音声データを1つのデータとして出力する。
【００２９】図７は転送レート判定処理のフローチャー
トである。
トである。
【００３０】まず、ステップ７１で1フレームが圧縮さ
れた後にその発生符号量を取得する。次にステップ７２
において、ステップ７１で取得した発生符号量が、予め
決定しておいたデータ転送レートに適する符号量である
かどうかを判定する。本実施例では、予め決定しておい
たデータ転送レートに対して、±１０％の範囲内に発生
符号量が入っているかどうかを条件とする。発生符号量
が設定条件範囲内であれば、ステップ１０へ進み、マル
チプレックス処理を行なう。
れた後にその発生符号量を取得する。次にステップ７２
において、ステップ７１で取得した発生符号量が、予め
決定しておいたデータ転送レートに適する符号量である
かどうかを判定する。本実施例では、予め決定しておい
たデータ転送レートに対して、±１０％の範囲内に発生
符号量が入っているかどうかを条件とする。発生符号量
が設定条件範囲内であれば、ステップ１０へ進み、マル
チプレックス処理を行なう。
【００３１】±１０％の範囲内に発生符号量が入ってい
ない時は、発生符号量を増やすための処理を行なうため
にステップ９へ進む。例えばデータ転送レートが１，１
５０，０００ｂｐｓ（Ｂｉｔ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）に
設定されているとする。本実施例において補完用に使用
する全ての画素が黒である画像データ（図５参照）を圧
縮し、その発生符号量をデータ転送レートに計算し直す
と、約５３，０００ｂｐｓとなる。これは、設定されて
いるデータ転送レートの４．６％程度でしかなく、設定
されているデータ転送レートに適さないので、ステップ
９に進み画像加工処理を行なう。
ない時は、発生符号量を増やすための処理を行なうため
にステップ９へ進む。例えばデータ転送レートが１，１
５０，０００ｂｐｓ（Ｂｉｔ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）に
設定されているとする。本実施例において補完用に使用
する全ての画素が黒である画像データ（図５参照）を圧
縮し、その発生符号量をデータ転送レートに計算し直す
と、約５３，０００ｂｐｓとなる。これは、設定されて
いるデータ転送レートの４．６％程度でしかなく、設定
されているデータ転送レートに適さないので、ステップ
９に進み画像加工処理を行なう。
【００３２】次に、図８にステップ９の画像加工処理の
フローチャートを示す。
フローチャートを示す。
【００３３】まず、ステップ８１において、画像加工用
のパターンのドットピッチの値が設定されているかどう
かを判断し、ドットピッチが設定されていない場合はド
ットピッチの初期を例えば８に設定する。これは、本実
施例では１ブロック８×８画素であるので、最初にかぶ
せる画像のパターンを１ブロックに重ねる画素を１ドッ
トにし、もっとも荒い設定としている。ドットピッチが
設定されている場合は、その値を以下の処理で用いる。
のパターンのドットピッチの値が設定されているかどう
かを判断し、ドットピッチが設定されていない場合はド
ットピッチの初期を例えば８に設定する。これは、本実
施例では１ブロック８×８画素であるので、最初にかぶ
せる画像のパターンを１ブロックに重ねる画素を１ドッ
トにし、もっとも荒い設定としている。ドットピッチが
設定されている場合は、その値を以下の処理で用いる。
【００３４】ステップ８２において、加工対象となる入
力画像に描画するためのｙ座標（入力画像の高さの値）
を取得し、ステップ８３でx座標（入力画像の幅の値）
を取得しステップ８４に進む。ステップ８４では、現在
のｘｙ座標に対して点を描画するかしないかを決定す
る。例えば、今（ｘ、ｙ）の値が（１、１）の場合は、
ｘ、ｙともに８で割り切れないため点は描画せず、ステ
ップ８７に進む。座標が（１、８）の場合もｘが８で割
り切れないため、同様にステップ８６に進む。また、座
標が（８、８）である場合は、ｘ、ｙ座標ともに８で割
り切れるため、ステップ８５に進み１画素分の点を描画
する。
力画像に描画するためのｙ座標（入力画像の高さの値）
を取得し、ステップ８３でx座標（入力画像の幅の値）
を取得しステップ８４に進む。ステップ８４では、現在
のｘｙ座標に対して点を描画するかしないかを決定す
る。例えば、今（ｘ、ｙ）の値が（１、１）の場合は、
ｘ、ｙともに８で割り切れないため点は描画せず、ステ
ップ８７に進む。座標が（１、８）の場合もｘが８で割
り切れないため、同様にステップ８６に進む。また、座
標が（８、８）である場合は、ｘ、ｙ座標ともに８で割
り切れるため、ステップ８５に進み１画素分の点を描画
する。
【００３５】ステップ８７では、１ラインの走査が終わ
ったかどうかを判定し、終了していない場合はステップ
８３に戻り、１ライン分の描画操作を行なう。１ライン
の走査が終了している場合はステップ８８に進み、今度
は全てのラインについて走査が終了したかを判定する。
終了していない場合はステップ８２に戻り、次のライン
について走査を開始する。全てのラインの走査が終了し
ている場合はステップ８９に進む。
ったかどうかを判定し、終了していない場合はステップ
８３に戻り、１ライン分の描画操作を行なう。１ライン
の走査が終了している場合はステップ８８に進み、今度
は全てのラインについて走査が終了したかを判定する。
終了していない場合はステップ８２に戻り、次のライン
について走査を開始する。全てのラインの走査が終了し
ている場合はステップ８９に進む。
【００３６】ステップ８９では、次に加工処理を行なう
場合の加工用画像を細かくするために、ステップ８１で
設定したドットピッチを２で割っておき、加工後の画像
に対して圧縮処理を行なう。
場合の加工用画像を細かくするために、ステップ８１で
設定したドットピッチを２で割っておき、加工後の画像
に対して圧縮処理を行なう。
【００３７】圧縮後の発生符号量について再び転送レー
ト判定処理を行ない、条件が満たされるまでステップ６
からステップ９の処理を繰り返す。
ト判定処理を行ない、条件が満たされるまでステップ６
からステップ９の処理を繰り返す。
【００３８】このように、例えば図６の（ａ）のような
パターンでＲＧＢ値またはＹＵＶ値の近い画素を混在さ
せた入力画像をＤＣＴ変換すると、同一ブロック内で画
素値にばらつきができ、図５のパターンに比べ高周波成
分が多くなるため、その後の量子化処理、ハフマン符号
化処理にて多くの符号量が発生する。図６の（ａ）のよ
うなパターンを用いた場合は、発生する符号量は約１，
１５１，０００ＢＰＳであるため、設定されたデータ転
送レートに適している。
パターンでＲＧＢ値またはＹＵＶ値の近い画素を混在さ
せた入力画像をＤＣＴ変換すると、同一ブロック内で画
素値にばらつきができ、図５のパターンに比べ高周波成
分が多くなるため、その後の量子化処理、ハフマン符号
化処理にて多くの符号量が発生する。図６の（ａ）のよ
うなパターンを用いた場合は、発生する符号量は約１，
１５１，０００ＢＰＳであるため、設定されたデータ転
送レートに適している。
【００３９】更にステップ６からステップ９を差分フレ
ーム数分繰り返すと、入力された動画像データと音声デ
ータとの間に生じていた時間的長さの差分を補完するた
めの動画像データが生成され、時間的長さの一致した動
画像データと音声データを用意することができる。これ
らのデータをマルチプレックス処理１０でマルチプレッ
クスすることにより再生品質（精度）の高いデータを出
力することが可能となる。
ーム数分繰り返すと、入力された動画像データと音声デ
ータとの間に生じていた時間的長さの差分を補完するた
めの動画像データが生成され、時間的長さの一致した動
画像データと音声データを用意することができる。これ
らのデータをマルチプレックス処理１０でマルチプレッ
クスすることにより再生品質（精度）の高いデータを出
力することが可能となる。
【００４０】画素を混在させるときには様々のパターン
があり（図６（ａ）、（ｂ）参照）、そのパターンによ
って発生符号量を制御することが可能である。図９は、
混在させる画素の疎密と発生符号量の関係を表すグラフ
である。本実施例では加工画像処理において、ドットピ
ッチを段階的に細かくすることで、圧縮後のデータ転送
レートを条件範囲内に調節したが、予め符号量とパター
ンの相関を示すインデックスを用意しておいてもよい。
そのために、転送レート判定処理で求められた不足分の
符号量に見合うだけのドットピッチを決定して、ステッ
プ６からステップ９までのループ回数を削減することも
可能である。また、あらかじめ加工用のパターンとその
発生符号量の情報を用意しておき、この情報に基づいて
適当なパターンを選び、このソフトウェアで決定したデ
ータ転送レートに近い符号量の圧縮データを生成するこ
とが可能となる。
があり（図６（ａ）、（ｂ）参照）、そのパターンによ
って発生符号量を制御することが可能である。図９は、
混在させる画素の疎密と発生符号量の関係を表すグラフ
である。本実施例では加工画像処理において、ドットピ
ッチを段階的に細かくすることで、圧縮後のデータ転送
レートを条件範囲内に調節したが、予め符号量とパター
ンの相関を示すインデックスを用意しておいてもよい。
そのために、転送レート判定処理で求められた不足分の
符号量に見合うだけのドットピッチを決定して、ステッ
プ６からステップ９までのループ回数を削減することも
可能である。また、あらかじめ加工用のパターンとその
発生符号量の情報を用意しておき、この情報に基づいて
適当なパターンを選び、このソフトウェアで決定したデ
ータ転送レートに近い符号量の圧縮データを生成するこ
とが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では簡単な
アルゴリズムを用いて、圧縮処理における発生符号量の
調整を容易に実現し、発生符号量の調整処理時間を短縮
することができる。
アルゴリズムを用いて、圧縮処理における発生符号量の
調整を容易に実現し、発生符号量の調整処理時間を短縮
することができる。
【図１】本発明の一実施例の全体的な処理のフローチャ
ートである。
ートである。
【図２】装置全体のフローチャートである。
【図３】ＰＣ本体のハードウェア構成図である。
【図４】入力となるデータに時間的な長さの相違がある
場合があることを示した図である。
場合があることを示した図である。
【図５】圧縮する画像データの模式図１である。
【図６】圧縮する画像データの模式図２である。
【図７】データ転送レート判定処理のフローチャートで
ある。
ある。
【図８】入力画像に混在させる点の描画処理フローチャ
ートである。
ートである。
【図９】入力となる動画像データに描画する点の疎密と
発生符号量の関係を表すグラフである。
発生符号量の関係を表すグラフである。
【図１０】従来の圧縮処理を示すフローチャートであ
る。
る。
【符号の説明】 ２０…ＰＣ本体、２１…ディスプレイ装置、２２…キー
ボード、２３…マウス、２４…カメラ、２５…マイク、
２６…ビデオキャプチャボード、２７…サウンドボー
ド、２８…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、３１…圧縮処理装
置、３２…マルチプレックス処理装置 ３３…メモリ、３４…格納用ハードディスク、３３１…
プログラム領域、３３２…発生符号量記憶領域、３３３
…入力データ読み込み用領域
ボード、２３…マウス、２４…カメラ、２５…マイク、
２６…ビデオキャプチャボード、２７…サウンドボー
ド、２８…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、３１…圧縮処理装
置、３２…マルチプレックス処理装置 ３３…メモリ、３４…格納用ハードディスク、３３１…
プログラム領域、３３２…発生符号量記憶領域、３３３
…入力データ読み込み用領域
Claims (5)
- 【請求項１】画像データを圧縮する際に発生する符号量
の制御方法において、 画像データを圧縮するための圧縮データ転送レートを設
定する転送レート設定ステップと、 前記画像データの圧縮後の発生符号量を取得する符号量
取得ステップと、 前記発生符号量を圧縮後データ転送レートに変換するス
テップと、 前記圧縮後データ転送レートと前記圧縮データ転送レー
トを比較し前記圧縮後データ転送レートが前記圧縮デー
タ転送レートの一定範囲内にあるかどうかを判定する転
送レート判定ステップと、 前記圧縮後データ転送レートが前記圧縮データ転送レー
トの一定範囲外である場合に、前記画像データに加工用
の画像データを重ねる画像加工ステップと、 加工用の画像データを重ねた画像データを圧縮するステ
ップ を備えることを特徴とする画像データの符号量制御
方法。 - 【請求項２】請求項１の画像データの符号量制御方法に
おいて、 前記加工用画像データを複数準備し、 前記加工用画像データによって増加する符号量について
の増加符号量情報と前記データ転送レート判定ステップ
での比較した結果に基づいて前記加工用画像データを選
択するステップを備えることを特徴とする画像データの
符号量制御方法。 - 【請求項３】画像データの圧縮する際に発生する符号量
を制御する符号量制御装置において、画像データを圧縮
するための圧縮データ転送レートを設定する転送レート
設定手段と、 前記画像データの圧縮後の発生符号量を取得する符号量
記憶手段と、 前記発生符号量を圧縮後データ転送レートに変換する手
段と、 前記圧縮後データ転送レートと前記圧縮データ転送レー
トを比較し前記圧縮後データ転送レートが前記圧縮デー
タ転送レートの一定範囲内にあるかどうかを判定する転
送レート判定手段と、 前記圧縮後データ転送レートが前記圧縮データ転送レー
トの一定範囲外の場合に、前記画像データと加工用の画
像データを合成する画像加工手段と、 該画像加工手段によって合成した画像データを圧縮する
手段 を備えることを特徴とする画像データの符号量制御
装置。 - 【請求項４】コンピュータに画像データを圧縮するため
の圧縮データ転送レートを設定する転送レート設定ステ
ップと、 前記画像データの圧縮後の発生符号量を取得する符号量
記憶ステップと、 前記発生符号量を圧縮後データ転送レートに変換するス
テップと、 前記圧縮後データ転送レートと前記圧縮データ転送レー
トを比較し前記圧縮後データ転送レートが前記圧縮デー
タ転送レートの一定範囲内にあるかどうかを判定する転
送レート判定ステップと、 前記圧縮後データ転送レートが前記圧縮データ転送レー
トの一定範囲内ではない場合に、前記画像データに加工
用の画像データを重ねる画像加工ステップと、 前記加工用の画像データを重ねた前記画像データを圧縮
する圧縮ステップと を実行させるためのプログラムを記
録した媒体。 - 【請求項５】外部からの画像データを取り込むデータ入
力手段と、 操作指示要求を表示する表示手段と、 前記表示部に表示される操作表示要求に応じて指示を入
力する指示入力手段と、前記指示入力手段からの指示に
基づいて前記画像データを圧縮する圧縮手段と、前記画
像データを圧縮するために設定した符号量に関する第一
の情報と前記圧縮手段によって圧縮された前記画像デー
タの発生符号量に関する第二の情報とを格納する第一の
記憶手段と、前記第一の情報を中心に前記第二の情報が所定の範囲内
に収まるように 前記画像データに加工用画像データを混
在させる画像加工手段と、 前記データ入力手段から取り込まれた前記前記画像デー
タと前記画像加工手段により加工しさらに前記圧縮手段
によって圧縮した画像データを格納する第二の記憶手段
を備えることを特徴とする情報処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33964297A JP3250507B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 画像データの符号量制御方法および装置 |
| US09/205,620 US6438166B2 (en) | 1997-12-10 | 1998-12-04 | Method and a apparatus for controlling a bit rate of picture data, and a storage medium which stores a program for controlling the bit rate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33964297A JP3250507B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 画像データの符号量制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11177982A JPH11177982A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3250507B2 true JP3250507B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=18329441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33964297A Expired - Fee Related JP3250507B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 画像データの符号量制御方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6438166B2 (ja) |
| JP (1) | JP3250507B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100145794A1 (en) * | 1999-10-21 | 2010-06-10 | Sean Barnes Barger | Media Processing Engine and Ad-Per-View |
| KR100543453B1 (ko) * | 2003-04-24 | 2006-01-23 | 삼성전자주식회사 | 디지털 비디오 스트림의 역재생시 비트율을 제어하기 위한 장치 및 그 방법 |
| US7739105B2 (en) * | 2003-06-13 | 2010-06-15 | Vixs Systems, Inc. | System and method for processing audio frames |
| US8160156B2 (en) * | 2006-02-01 | 2012-04-17 | Verint Systems, Inc. | System and method for controlling the long term generation rate of compressed data |
| JP4400589B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2010-01-20 | セイコーエプソン株式会社 | 画像供給装置、及び画像圧縮方式決定方法 |
| US9392301B2 (en) | 2011-07-01 | 2016-07-12 | Qualcomm Incorporated | Context adaptive entropy coding for non-square blocks in video coding |
| US8989521B1 (en) * | 2011-11-23 | 2015-03-24 | Google Inc. | Determination of dance steps based on media content |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2625399A1 (fr) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Radiotechnique Ind & Comm | Dispositif de regulation de debit conjointe a au moins deux composantes de signaux video numeriques |
| US5621578A (en) * | 1992-02-06 | 1997-04-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of transmitting digital video and audio signals between bit rate reduction encoded signal recording and reproducing systems |
| US5703646A (en) * | 1993-04-09 | 1997-12-30 | Sony Corporation | Picture encoding method, picture encoding apparatus and picture recording medium |
| JP2935334B2 (ja) | 1994-07-28 | 1999-08-16 | 日本電気株式会社 | 符号量制御方法 |
| US5604731A (en) * | 1995-04-19 | 1997-02-18 | Lucent Technologies Inc. | Renegotiated bit-rate service system and method |
| US5812786A (en) * | 1995-06-21 | 1998-09-22 | Bell Atlantic Network Services, Inc. | Variable rate and variable mode transmission system |
| KR100275043B1 (ko) * | 1996-02-07 | 2000-12-15 | 구자홍 | 디지탈 브이씨알(d-vcr)의 영상 기록 재생장치 |
| US6118817A (en) * | 1997-03-14 | 2000-09-12 | Microsoft Corporation | Digital video signal encoder and encoding method having adjustable quantization |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP33964297A patent/JP3250507B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-04 US US09/205,620 patent/US6438166B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020003837A1 (en) | 2002-01-10 |
| US6438166B2 (en) | 2002-08-20 |
| JPH11177982A (ja) | 1999-07-02 |
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