JP3397948B2 - データ圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル映像を
記録／再生する装置の技術分野に属し、特に２眼式立体
視による立体映像信号を効率的に記録／再生するための
信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、３Ｄアートを含めた立体視への関
心が各方面で急速に高まり、３Ｄ映像システムへ大きな
期待が寄せられている。

【０００３】そして、各種イベントやテーマパークでは
必ずと言って良いほど立体映像を用いたアミューズメン
ト施設が設置されている。

【０００４】しかしながら、３Ｄ映像ソフトは一般の放
送用としては認知されておらず、これらの３Ｄ映像ソフ
トは、ＣＤ−ＲＯＭやレーザディスク等のパッケージメ
ディアによって供給されているのが現状である。

【０００５】左右の眼用の映像信号を記録再生する立体
映像信号記録再生装置として、現在次のような装置が考
えられている。

【０００６】まず、その一つとして図１に示すようにレ
ーザディスクプレーヤ（以下、ＬＤＰ）を２台同期運転
することで、左右の映像をそれぞれのレ−ザディスクか
ら読み出す方式のものがある。

【０００７】この方式は、映像信号再生装置Ａからの各
種信号（例えば、水平同期信号，垂直同期信号，画像表
示ドットクロック信号，各種制御信号）が映像記録再生
装置Ｂに供給されている。このため、映像記録再生装置
はＬＤＰを使用することができるが、映像記録再生装置
Ｂは、上述の各種信号を映像記録再生装置Ａより受け、
Ａに同期して動作する必要があるため、Ｂの回路構成が
複雑になる。

【０００８】さらに、２つの映像記録媒体が必要にな
り、各々の記録データは独立して再生を行うものであ
り、２つの記録データの相関を利用した情報量の削減は
行われていない。

【０００９】次に、他の従来例として、図２にを示すよ
うに表面に左眼用映像信号，裏面に右眼用映像信号を記
録したディスクを１台の映像記録再生装置で同時再生す
る装置がある。

【００１０】この方式は、表裏面にそれぞれ左眼用およ
び右眼用の映像信号が記録された特殊なディスクを使用
するため、装置も特殊なものとなり、構造および信号処
理回路も複雑になっている。

【００１１】さらに、２つの記録媒体を用いることか
ら、この方法でも、２つの記録データの相関を利用する
にはさらに特別の回路を有するため、相関を利用した情
報量削減は期待できず非効率的である。

【００１２】また、他の従来例として、図３に示すよう
に右眼用ＭＰＥＧデータと左眼用ＭＰＥＧデータおよび
音声データをＣＤ−ＲＯＭフォーマットのセクタ毎にイ
ンターリーブすることにより１枚のディスクに立体映像
を記録したものがある。

【００１３】しかしながら、この場合も右眼用映像デー
タおよび左眼用映像データを別々の信号として扱ってい
るため、相関関係が大きい場合は非常に効率の悪いもの
となっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、２眼式立体視映像を左右のそ
れぞれの映像信号の相関レベルを検出して効率的に圧縮
することを技術的課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ圧縮装置
は上記課題を解決するために、次の特徴を有する。

【００１６】１．同期した２つのデジタル映像信号を入
力して当該デジタル映像信号をデータ圧縮して出力する
データ圧縮装置において、入力された第１のデータから
入力された第２のデータを減算する減算器と、上記減算
器の出力を所定期間積分する積分回路と、上記第１のデ
ータを符号化する第１の符号化器と、上記減算器の出力
を符号化する第２の符号化器を有し、上記積分回路の出
力値が大きい場合は、上記第１の符号化器へのビットレ
ート割り当て量を小さくし、上記第２の符号化器へのビ
ットレート割り当て量を大きくし、上記積分回路の出力
値が小さい場合は、上記第１の符号化器へのビットレー
トと上記第２の符号化器へのビットレート割り当て量を
ほぼ同等にする。

【００１７】２．同期した２つのデジタル映像信号を入
力して当該デジタル映像信号をデータ圧縮して出力する
データ圧縮装置において、入力された第１のデータから
入力された第２のデータを減算する減算器と、入力され
た第１のデータと入力された第２のデータを加算する加
算器と、上記減算器の出力を所定期間積分する積分回路
と、上記加算器の出力を符号化する第１の符号化器と、
上記減算器の出力を符号化する第２の符号化器を有し、
上記積分回路の出力値が大きい場合は、上記第１の符号
化器へのビットレート割り当て量を小さくし、上記第２
の符号化器へのビットレート割り当て量を大きくし、上
記積分回路の出力値が小さい場合は、上記第１の符号化
器へのビットレートと上記第２の符号化器へのビットレ
ート割り当て量をほぼ同等にする。

【００１８】３．上記２つのデジタル映像信号は、２眼
式立体視による右眼用映像信号と左眼用映像信号であ
る。

【００１９】４．上記２つのデジタル映像信号は、１枚
のディスク状記録媒体に記録されている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図４〜図７を用いて本発明
の映像記録再生装置の実施例について説明する。

【００２１】図４は本発明の映像記録再生装置の第１の
実施例に係る符号化装置のブロック図である。

【００２２】この符号化は、左眼用映像信号と右眼用映
像信号を１つのビットストリーム信号を生成させるもの
である。

【００２３】図中、（１）は左眼用映像信号源，（２）
は右眼用映像信号源であり、それぞ８ビットのディジタ
ル信号を出力する。

【００２４】（３）は減算回路であり、左眼用映像信号
と右眼用映像信号を入力し、減算した結果のデータであ
る差信号（以下、Ｌ−Ｒ信号）を出力する。

【００２５】（４）は積分回路であり、所定の期間Ｌ−
Ｒ信号を逐次加算する積分動作を行い、結果を出力す
る。

【００２６】（５）は情報量検出およびビットレート割
当て回路であり、上記積分回路の出力値をもとにＣＰＵ
（６）の演算により左目用映像信号符号化器（７）とＬ
−Ｒ信号符号化器（８）のビットレート量を決定する。

【００２７】さらに、ＣＰＵ（６）よりスイッチング回
路（９）が制御され、左目用映像信号符号化器（７），
Ｌ−Ｒ信号符号化器（８），音声信号およびヘッダ情報
等が連続して出力され、１本のビットストリームとして
形成される。

【００２８】而して、左眼用信号とこれに完全に同期し
た右眼用信号が入力されると、減算回路（３）で対応し
た８ビットデータ毎に減算を行い、積分回路（４）にＬ
−Ｒ信号を出力する。

【００２９】積分回路（４）では、Ｌ−Ｒ信号を逐次繰
り返し加算を行う。

【００３０】そして、例えばマクロブロック単位等の一
定量になると、この出力値をホールドするとともに積分
回路（４）をリセットする。

【００３１】この動作を繰り返し行うことで、積分回路
（４）からマクロブロック単位等の一定量毎の右眼用デ
ータと左眼用データの相関関係を示す相関値として出力
することになる。

【００３２】この積分結果はさらに情報量検出およびビ
ットレート割当て回路（５）に入力されＣＰＵ（６）に
より左眼用映像符号化器（７）とＬ−Ｒ信号符号化器
（８）のビットレート量を決定する。

【００３３】すなわち、積分結果が小さいときは相関関
係が大きいため、Ｌ−Ｒ信号符号化器（８）へのビット
レート割り当て量は小さくし、左目用映像信号符号化器
（７）へのビットレート割り当ては大きくする。

【００３４】また、積分結果が大きいときは相関関係が
小さいため、Ｌ−Ｒ信号符号化器（８）へのビットレー
ト割り当て量と左目用映像信号符号化器（７）へのビッ
トレートの割り当て量をほぼ同等になるようにする。

【００３５】このように割り当てられたビットレートに
従い、Ｌ−Ｒ信号符号化器（８）および左目用映像信号
符号化器（７）によって左眼用映像信号とＬ−Ｒ信号が
符号化される。

【００３６】これらの符号化されたデータ，音声データ
およびデータに関する情報はスイッチング回路（９）の
制御により連続した１本のビットストリームとして形成
され出力される。

【００３７】図５は上記第１の実施例に係る復号化装置
のブロック図である。

【００３８】この復号化装置は図４の符号化装置で生成
されたビットストリームから左眼用映像信号出力と右眼
用映像信号出力と音声信号出力を復号するものである。

【００３９】図中、（１０）は入力端子であり、図４の
符号化装置から出力されたビットストリーム信号が入力
される。

【００４０】（１１）はビットレート情報検出回路であ
り、入力されたビットストリームからデータに関する情
報ビットを切り出し解析する。

【００４１】（１２）はスイッチング回路であり、ＣＰ
Ｕ（１３）により上記解析結果をもとに制御され、ビッ
トストリームから左目用映像信号とＬ−Ｒ信号および音
声信号の各データを切り分ける。

【００４２】（１４）は左目用映像信号復号化器であ
り、図４の回路で符号化された左目用映像信号を復号し
て出力する。

【００４３】（１５）はＬ−Ｒ信号復号化器であり、図
４の回路で符号化されたＬ−Ｒ信号を復号して出力す
る。

【００４４】（１６）は減算回路であり、左目用映像信
号復号化器（１４）の出力からＬ−Ｒ信号復号化器（１
５）の出力を減算する。

【００４５】而して、この復号化装置に図４で生成され
たビットストリームが入力端子（１０）に入力される
と、まず、ビットレート情報検出回路（１１）により、
ビットストリームから入力されたデータに関する情報を
切り出す。

【００４６】さらに、この切り出された情報から、左眼
用映像信号に割り当てられたビットレート量と、Ｌ−Ｒ
信号に割り当てられたビットレート量を取り出す。

【００４７】この取り出された情報はＣＰＵ（１３）に
より認識され、これに基づきＣＰＵ（１３）は左目用映
像信号復号化器（１４）およびＬ−Ｒ信号復号化器（１
５）の復号に要するパラメータを出力する。

【００４８】さらに、左目用映像信号，Ｌ−Ｒ信号，音
声信号の各データのビット長を読み出し、スイッチング
回路（１２）を制御することでビットストリームを左目
用映像信号とＬ−Ｒ信号および音声信号の各データを切
り分けて、それぞれ左目用映像信号復号化器（１４），
Ｌ−Ｒ信号復号化器（１５），音声信号復号化器（１
７）に送られる。

【００４９】そして、左目用映像信号復号化器（１４）
で復号された左目用映像信号は左目用映像信号出力とし
て出力端子に送られるとともに減算回路（１６）へも送
られる。

【００５０】また、Ｌ−Ｒ信号復号化器（１５）で復号
されたＬ−Ｒ信号は減算回路（１６）に入力され、左眼
用映像信号から減算することで右眼用映像信号を生成
し、出力端子に送られる。

【００５１】このようにすることで、図４の符号化装置
によって符号化された映像は復号化されて出力される。

【００５２】図６は本発明の映像記録再生装置の第２の
実施例に係る符号化装置のブロック図である。

【００５３】この符号化は、左眼用映像信号と右眼用映
像信号を１つのビットストリーム信号を生成させるもの
である。

【００５４】図中、（１７）は左眼用映像信号源，（１
８）は右眼用映像信号源であり、それぞ８ビットのディ
ジタル信号を出力する。

【００５５】（１９）は加算回路であり、左眼用映像信
号と右眼用映像信号を入力し、加算した結果のデータで
ある差信号（以下、Ｌ＋Ｒ信号）を出力する。

【００５６】（２０）は減算回路であり、左眼用映像信
号と右眼用映像信号を入力し、減算した結果のデータで
ある差信号（以下、Ｌ−Ｒ信号）を出力する。

【００５７】（２１）は積分回路であり、所定の期間Ｌ
−Ｒ信号を逐次加算する積分動作を行い、結果を出力す
る。

【００５８】（２２）は情報量検出およびビットレート
割当て回路であり、上記積分回路の出力値をもとにＣＰ
Ｕ（２３）の演算によりＬ＋Ｒ信号符号化器（２４）と
Ｌ−Ｒ信号符号化器（２５）のビットレート量を決定す
る。

【００５９】さらに、ＣＰＵ（２３）よりスイッチング
回路（２６）が制御され、Ｌ＋Ｒ信号符号化器（２
４），Ｌ−Ｒ信号符号化器（２５），音声信号およびヘ
ッダ情報等が連続して出力され、１本のビットストリー
ムとして形成される。

【００６０】而して、左眼用信号とこれに完全に同期し
た右眼用信号が入力されると、減算回路（２０）で対応
した８ビットデータ毎に減算を行い、積分回路（２１）
にＬ−Ｒ信号を出力する。

【００６１】積分回路（２１）では、Ｌ−Ｒ信号を逐次
繰り返し加算を行う。

【００６２】そして、例えばマクロブロック単位等の一
定量になると、この出力値をホールドするとともに積分
回路（２１）をリセットする。

【００６３】この動作を繰り返し行うことで、積分回路
（２１）からマクロブロック単位等の一定量毎の右眼用
データと左眼用データの相関関係を示す相関値として出
力することになる。

【００６４】この積分結果はさらに情報量検出およびビ
ットレート割当て回路（２２）に入力されＣＰＵ（２
３）によりＬ＋Ｒ信号符号化器（２４）とＬ−Ｒ信号符
号化器（２５）のビットレート量を決定する。

【００６５】すなわち、積分結果が小さいときは相関関
係が大きいため、Ｌ−Ｒ信号符号化器（２５）へのビッ
トレート割り当て量は小さくし、Ｌ＋Ｒ信号符号化器
（２４）へのビットレート割り当ては大きくする。

【００６６】また、積分結果が大きいときは相関関係が
小さいため、Ｌ−Ｒ信号符号化器（８）へのビットレー
ト割り当て量とＬ＋Ｒ信号符号化器（２４）へのビット
レートの割り当て量をほぼ同等になるようにする。

【００６７】このように割り当てられたビットレートに
従い、Ｌ＋Ｒ信号符号化器（２４）およびＬ−Ｒ信号符
号化器（２５）によってＬ＋Ｒ信号とＬ−Ｒ信号が符号
化される。

【００６８】これらの符号化されたデータ，音声データ
およびデータに関する情報はスイッチング回路（２６）
の制御により連続した１本のビットストリームとして形
成され出力される。

【００６９】図７は上記第２の実施例に係る復号化装置
のブロック図である。

【００７０】この復号化装置は図６の符号化装置で生成
されたビットストリームから左眼用映像信号出力と右眼
用映像信号出力と音声信号出力を復号するものである。

【００７１】図中、（２７）は入力端子であり、図６の
符号化装置から出力されたビットストリーム信号が入力
される。

【００７２】（２８）はビットレート情報検出回路であ
り、入力されたビットストリームからデータに関する情
報ビットを切り出し解析する。

【００７３】（２９）はスイッチング回路であり、ＣＰ
Ｕ（３０）により上記解析結果をもとに制御され、ビッ
トストリームからＬ＋Ｒ信号とＬ−Ｒ信号および音声信
号の各データを切り分ける。

【００７４】（３１）はＬ＋Ｒ信号復号化器であり、図
６の装置で符号化されたＬ＋Ｒ信号を復号して出力す
る。

【００７５】（３２）はＬ−Ｒ信号復号化器であり、図
６の装置で符号化されたＬ−Ｒ信号を復号して出力す
る。

【００７６】（３３）は加算回路であり、Ｌ＋Ｒ信号復
号化器（３１）の出力とＬ−Ｒ信号復号化器（３２）の
出力を加算する。

【００７７】（３４）は減算回路であり、Ｌ＋Ｒ信号復
号化器（３２）の出力からＬ−Ｒ信号復号化器（３１）
の出力を減算する。

【００７８】而して、この復号化装置に図６で生成され
たビットストリームが入力端子（２７）に入力される
と、まず、ビットレート情報検出回路（２８）により、
ビットストリームから入力されたデータに関する情報を
切り出す。

【００７９】さらに、この切り出された情報から、Ｌ＋
Ｒ信号に割り当てられたビットレート量と、Ｌ−Ｒ信号
に割り当てられたビットレート量を取り出す。

【００８０】この取り出された情報はＣＰＵ（３０）に
より認識され、これに基づきＣＰＵ（３０）はＬ＋Ｒ信
号復号化器（３１）およびＬ−Ｒ信号復号化器（３２）
の復号に要するパラメータを出力する。

【００８１】さらに、Ｌ＋Ｒ信号，Ｌ−Ｒ信号，音声信
号の各データのビット長を読み出し、スイッチング回路
（２９）を制御することでビットストリームをＬ＋Ｒ信
号とＬ−Ｒ信号および音声信号の各データを切り分け
て、それぞれＬ＋Ｒ信号復号化器（３１），Ｌ−Ｒ信号
復号化器（３２），音声信号復号化器（３５）に送られ
る。

【００８２】そして、Ｌ＋Ｒ信号復号化器（３１）で復
号されたＬ＋Ｒ信号は加算回路（３３）および減算回路
（３４）に送られる。

【００８３】また、Ｌ＋Ｒ信号復号化器（３２）で復号
されたＬ＋Ｒ信号は加算回路（３３）および減算回路
（３４）に送られる。

【００８４】そして、加算回路（３３）の出力を左眼用
映像信号として出力端子に出力し、減算回路（３４）の
出力を右眼用映像信号として出力端子に出力する。

【００８５】このようにすることで、図６の符号化装置
によって符号化された映像は復号化されて出力される。

【００８６】

【発明の効果】上述の如く、本発明のデータ圧縮装置
は、同期した２つの信号の相関レベルを検出し、当該相
関レベル検出結果をもとに、差信号と１つの信号もしく
は和信号の符号化レートを決定することで、２つの信
号、特に２眼式立体視の映像信号を効率的に圧縮符号化
することができるため、限られたビットレートの範囲内
で効率的に２つの映像信号を記録再生でき１枚のディス
クのみで２眼式立体映像の記録再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の従来例の立体映像再生装置のブロック
図。

【図２】 第２の従来例の立体映像再生装置のブロック
図。

【図３】 第３の従来例の立体映像再生装置のブロック
図。

【図４】 本発明の第１の実施例の符号化装置のブロッ
ク図。

【図５】 本発明の第１の実施例の復号化装置のブロッ
ク図。

【図６】 本発明の第２の実施例の符号化装置のブロッ
ク図。

【図７】 本発明の第２の実施例の復号化装置のブロッ
ク図。

【符号の説明】

１ 左眼用映像信号源 ２ 右眼用映像信号源 ３ 減算回路 ４ 積分回路 ５ 情報検出およびビットレート割り当て回路 ６ ＣＰＵ ７ 左眼用映像符号化器 ８ Ｌ−Ｒ信号符号化器 ９ スイッチング回路 １０ 入力端子 １１ ビットレート情報検出回路 １２ スイッチング回路 １３ ＣＰＵ １４ 左眼用映像符号化器 １５ Ｌ−Ｒ信号符号化器 １６ 減算回路 １７ 左眼用映像信号源 １８ 右眼用映像信号源 １９ 加算回路 ２０ 減算回路 ２１ 積分回路 ２２ 情報検出およびビットレート割り当て回路 ２３ ＣＰＵ ２４ Ｌ＋Ｒ信号符号化器 ２５ Ｌ−Ｒ信号符号化器 ２６ スイッチング回路 ２７ 入力端子 ２８ ビットレート情報検出回路 ２９ スイッチング回路 ３０ ＣＰＵ ３１ Ｌ＋Ｒ信号符号化器 ３２ Ｌ−Ｒ信号符号化器 ３３ 加算回路 ３４ 減算回路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期した２つのデジタル映像信号を入力
   して当該デジタル映像信号をデータ圧縮して出力するデ
   ータ圧縮装置において、 入力された第１のデータから入力された第２のデータを
   減算する減算器と、 上記減算器の出力を所定期間積分する積分回路と、 上記第１のデータを符号化する第１の符号化器と、 上記減算器の出力を符号化する第２の符号化器と、 を有し、 上記積分回路の出力値が大きい場合は、上記第１の符号
   化器へのビットレート割り当て量を小さくし、上記第２
   の符号化器へのビットレート割り当て量を大きくし、 上記積分回路の出力値が小さい場合は、上記第１の符号
   化器へのビットレートと上記第２の符号化器へのビット
   レート割り当て量をほぼ同等にすることを特徴とするデ
   ータ圧縮装置。
2. 【請求項２】 同期した２つのデジタル映像信号を入力
   して当該デジタル映像信号をデータ圧縮して出力するデ
   ータ圧縮装置において、 入力された第１のデータから入力された第２のデータを
   減算する減算器と、 入力された第１のデータと入力された第２のデータを加
   算する加算器と、 上記減算器の出力を所定期間積分する積分回路と、 上記加算器の出力を符号化する第１の符号化器と、 上記減算器の出力を符号化する第２の符号化器と、 を有し、 上記積分回路の出力値が大きい場合は、上記第１の符号
   化器へのビットレート割り当て量を小さくし、上記第２
   の符号化器へのビットレート割り当て量を大きくし、 上記積分回路の出力値が小さい場合は、上記第１の符号
   化器へのビットレートと上記第２の符号化器へのビット
   レート割り当て量をほぼ同等にすることを特徴とするデ
   ータ圧縮装置。
3. 【請求項３】上記２つのデジタル映像信号は、２眼式立
   体視による右眼用映像信号と左眼用映像信号であること
   を特徴とする請求項１または２記載のデータ圧縮装置。
4. 【請求項４】上記２つのデジタル映像信号は、１枚のデ
   ィスク状記録媒体に記録されていることを特徴とする請
   求項１ないし３記載のデータ圧縮装置。