JPH0537900A - 動画像圧縮記録媒体並びに動画像データエンコーダおよびデコーダ - Google Patents
動画像圧縮記録媒体並びに動画像データエンコーダおよびデコーダInfo
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Abstract
ジ時における画像のぼけを防止する。 【構成】 2つのフィールドからなる1つのフレームの
データの先頭にフレームヘッダを設け、そこにフィール
ドフラグを記録する。このフィールドフラグは、そのフ
レームが奇数フィールドから始まるフレームであるの
か、偶数フィールドから始まるフレームであるのかを識
別するものである。
Description
クトディスク等のディスクに記録する場合に用いて好適
な動画像圧縮記録媒体並びに動画像データエンコーダ及
びデコーダに関する。
すように、奇数フィールドと偶数フィールドの2つのフ
ィールドにより1つのフレームが構成されている。DC
T(離散コサイン変換)を使用した動画像圧縮の場合、
空間方向の解像度が高い程圧縮効率が上がるため、2枚
のフィールドをプログレシブスキャンして1枚のフレー
ムとして処理するようにしている。
図14に示すように、1枚のフレームを構成する2枚の
フィールド間でシーンチェンジが発生したり、また、図
15に示すように映画等のフィルムをビデオ信号に変換
したような場合、やはり1枚のフレームを構成する2枚
のフィールド間でシーンが変更されるような場合が発生
する。
が発生したような場合においても、2枚のフィールドを
1枚のフレームとして合成して処理するようにしてい
た。その結果、効率が低下し、その周辺で画像がぼける
課題があった。
たものであり、画像のぼけ等が発生する事を防止するよ
うにするものである。
媒体は、奇数フィールドから始まるフレームと偶数フィ
ールドから始まるフレームとを識別するフラグが記録さ
れている事を特徴とする。
は、インターレース方式の奇数フィールドと偶数フィー
ルドの動画像データをプログレシブスキャンして1フレ
ームの画像としてエンコードする手段と、シーンチェン
時において1フィールドの画像データを単独でエンコー
ドする手段とを備えることを特徴とする。これらの手段
は、実施例においては、図2におけるステップS5乃至
S8により構成されている。
は、奇数フィールドから始まるフレームと偶数フィール
ドから始まるフレームとを識別するフラグを検出する手
段と、このフラグの検出結果に対応して動作モードを変
更する手段とを備えることを特徴とする。実施例におい
ては、これらの手段は、図10におけるステップS33
と図8におけるNTSCエンコーダ38により構成され
ている。
数フィールドから始まるフレームと偶数フィールドから
始まるフレームとを識別するフラグが記録されている。
したがって、このフラグを判定する事により、途中でシ
ーンチェンジがおこなわれたような場合においても、正
しいデコードが可能になる。
おいては、シーンチェンジ時に1フィールドの画像が単
独でエンコードされる。従って、画像がぼけるような事
が防止される。
おいては、フラグの検出結果に対応して、例えば、NT
SCエンコーダが初期化される。したがって、常に正し
い奇数フィールドと偶数フィールドにより1つのフレー
ムを構成する事ができる。
成を示すブロック図である。フレームメモリ2f,2b
にはスイッチ1を介して、それぞれ1フィールド分の画
像データが記録される。メモリ2fは、先行するフィー
ルドの画像を記憶し、メモリ2bは、後行するフィール
ドの画像を記憶する。メモリ2f,2bより読み出され
た画像データは、スイッチ3,5を介してDCT回路6
に供給される。DCT回路6は、入力されたデータをD
CT処理(離散コサイン変換処理)する。量子化回路7
は、DCT回路6の出力をコントローラ8により指定さ
れる量子化ステップに対応して、量子化し、出力する。
量子化回路7の出力はVLC回路8に供給され、VLC
処理(可変長符号化処理)された後、図示せぬディスク
等に記録される。
路9に入力され、逆量子化された後、逆DCT回路10
に入力され、逆DCT処理されるようになされている。
逆DCT処理回路10の出力は、スイッチ11,13を
介して、フレームメモリ14(14af,14ab,1
4bf,14bb)のいずれかに供給され、記憶される
ようになされている。アドレス生成回路17は図示せぬ
回路から供給される動きベクトルに対応してアドレスを
発生し、フレームメモリ14に供給する。フレームメモ
リ14より読み出されたデータは、スイッチ15を介し
て加算回路4に供給され、フレームメモリ2より読み出
されたデータと加算され、スイッチ5を介してDCT回
路6、量子化回路7に供給されるようになされている。
は、遅延回路16により所定の時間遅延された後、加算
回路12に供給され、逆DCT回路10の出力と加算さ
れる。そしてこの出力がスイッチ11,13を介してフ
レームメモリ14に供給され、記憶されるようになされ
ている。遅延回路16の遅延時間は、加算回路4、DC
T回路6、量子化回路7、逆量子化回路9、および、逆
DCT回路10の処理時間に対応するように設定されて
いる。コントローラ18は、各スイッチを切換制御する
と共に、各部の動作を制御する。
ローラ18は、例えば図2に示すフローチャートに従っ
てフレーム構成を決定する。即ち、ステップS1におい
て、すべてのフレームをスキャンしたか否か判定し、ま
だすべてのフレームをスキャンしていない場合、ステッ
プS2に進み、フレームの先頭においてシーンチェンジ
が行われたか否か判定する。シーンチェンジが行われて
いる場合、ステップS3に進み、今処理中のフレームを
イントラ(I)ピクチャとして処理する。ステップS3
の処理が終了した後、ステップS1に戻る。
ーンチェンジでしていないと判定された場合、ステップ
S4に進み、フレームの内部でシーンチェンジしている
か否か判定する。内部のフィールドでシーンチェンジし
ている場合、ステップS5に進み、2フィールド(1フ
レーム)ではなく、1フィールドだけでエンコード処理
が行われるようになされる。次にステップS6に進み、
フィールドフラグを反転させる。このフィールドフラグ
は、そのフレームが例えば奇数フィールドから始まるフ
レームの場合は0とされ、偶数フィールドから始まるフ
レームの場合は1とされる(図7参照)。さらに、ステ
ップS7に進み、このフレーム(ステップS5におい
て、単独フィールドで処理された次のフレーム)がIピ
クチャとされる。ステップS7の処理の次にステップS
1に戻る。
でシーンチェンジが行われていないと判定された場合、
ステップS8に進み、そのフレームはPピクチャとされ
る。ステップS8の次にステップS1に戻る。
化ピクチャ)は、フレーム内のデータでのみ符号化処理
が行われたものをいい、Pピクチャ(前方予測符号化ピ
クチャ)は時間的に前のIピクチャまたはPピクチャか
ら予測したピクチャを意味する。
を決定するアルゴリズムを示している。即ち、ステップ
S11において、単独フィールドか否か判定され、単独
フィールドでないと判定された場合、ステップS12に
進み、連続する2フィールドが順番にフレームメモリ2
fと2bに順次書き込まれ、2フィールド分がまとめて
エンコードされる。ステップS11において、単独フィ
ールドであると判定された場合、ステップS13に進
み、入力データはフレームメモリ2fにのみ記録され、
この1フィールド分のデータだけがエンコードされる。
が、エンコーダ(スイッチ1)に入力されているものと
する。なお同図において、添字oで示すフィールドは奇
数フィールドを示し、添字eで示すフィールドは偶数フ
ィールドを示している。この実施例においては、フィー
ルド3eと4oの間でシーンチェンジが行われており、
またフィールド6oと6eの間でシーンチェンジが行わ
れている。
れぞれ奇数フィールドと偶数フィールドによりフレーム
が構成され、奇数フィールドが先行フィールドとされて
いる。そして、第6フィールドの偶数フィールド以降
は、偶数フィールドが先行フィールドとされ、第6フレ
ームの偶数フィールドと第7フレームの奇数フィールド
とにより、1つのフレームが構成されている。以下同様
に、第7フレームの偶数フィールドと第8フレームの奇
数フィールドとにより1フレームが構成され、第8フレ
ームの偶数フィールドと第9フレームの奇数フィールド
により1フレームが構成されている。
行する奇数フィールドがフレームメモリ2fに書き込ま
れ、後行する偶数フィールドがフレームメモリ2bに記
憶される。第4フレーム及び第5フレームにおいても、
同様に先行する奇数フィールドがフレームメモリ2fに
記憶され、後行する偶数フィールドがフレームメモリ2
bに記憶される。但し、シーンチェンジがおこなわれた
直後の第4フレームの画像データはIピクチャとして処
理され、その他の画像データはPピクチャとして処理さ
れる。
に動作する。即ち、図5に示すようにフレームメモリ2
fには、フィールド4oのデータが記憶され、フレーム
メモリ2bには、フィールド4eのデータが記憶され
る。このデータは、スイッチ3,5を介してDCT回路
6に入力され、DCT処理された後、量子化回路7にお
いて量子化され、さらにVLC回路8において、VLC
処理された後、図示せぬディスク等に記録される。また
このフィールド4oと4eの画像データは、量子化回路
7から逆量子化回路9に供給され逆量子化される。そし
て、逆DCT回路10により逆DCT処理された後、ス
イッチ11,13を介してフレームメモリ14afと1
4abにそれぞれ記憶される。
れぞれフレームメモリ2fと2bに記憶され、Pピクチ
ャとして処理される。即ち、フレームメモリ2f,2b
より読み出されたデータは、加算回路4に供給され、フ
レームメモリ14af,14abより読み出され、スイ
ッチ15を介して供給されたフィールド4o,4eのデ
ータと逆極性で加算される(減算される)。このよう
に、フレームメモリ14af,14abに記憶されてい
るデータをリファレンスデータとして差分が取られたデ
ータは、スイッチ5を介して、DCT回路6、量子化回
路7、VLC回路8にそれぞれ供給され、順次処理され
た後、出力される。
o、5eの出力データ(差分データ)は逆量子化回路
9、逆DCT回路10を介して加算回路12に供給され
る。加算回路12の他方の入力には、遅延回路16を介
して、フレームメモリ14af,14abより供給され
たフィールド4o,4eのデータが供給されている。加
算回路12は、入力されたデータを加算し、画像データ
を局所的に復号する。この復号データは、スイッチ1
1,13を介してフレームメモリ14bf,14bbに
それぞれ供給され、記憶される。
る処理とされる。即ち、2枚のフィールドを1枚のフレ
ームとしてまとめてエンコードされる。
は、図2のステップS5において説明したように単独の
フィールドとして処理される。即ち、このフィールド6
oのデータは、フレームメモリ2fに書き込まれる。そ
してフレームメモリ2fから読み出されたデータは、加
算回路4に供給され、フレームメモリ14bf,14b
bより読み出されたフィールド5o,5eのデータと逆
極性で加算される。そして加算回路4より出力されたデ
ータがDCT回路6、量子化回路7、VLC回路8にお
いて順次処理された後、出力される。また、量子化回路
7より出力されたフィールド6oの差分データは逆量子
化回路9、逆DCT回路10の各処理を経た後、加算回
路12に供給され、遅延回路16を介して供給されるフ
ィールド5o、5eのデータと加算され、復号される。
この復号データはフレームメモリ14afに書き込まれ
る。
oのデータは、次のフレームの先行するフィールド6e
のデータで更新され、他方のフレームメモリ2bには、
フィールド6eとフレームを構成するフィールド7oの
データが書き込まれる。この画像データはシーンチェン
ジ直後の画像データであるため、Iピクチャとして処理
される。即ち、フレームメモリ2f,2bより読み出さ
れたデータは、DCT回路6、量子化回路7、VLC回
路8による、各処理を経た後、そのまま出力される。ま
た量子化回路7より出力されたデータが、逆量子化回路
9、逆DCT回路10による処理を経た後、フレームメ
モリ14bf,14bbにそれぞれ書き込まれる。次の
フィールド7eとフィールド8oよりなるフレームの画
像は、それぞれフレームメモリ2fと2bにそれぞれ書
き込まれPピクチャとして処理される。
れる画像データは、図6に示すようになる。これらの各
フレームの画像データは、例えば図7に示すようなフォ
ーマットのビットストリームとして出力される。各フレ
ームは、対応する2つのフィールドで構成され、各フレ
ームの先頭には、フレームヘッダが配置されている。そ
して、このフレームヘッダには、フィールドフラグ(図
2のステップS6)が記録されている。即ち、このフィ
ールドフラグは、そのフレームが奇数フィールドから始
まる場合0とされ、偶数フィールドから始まる場合1と
されている。
成を示している。このデコーダには図7に示すようなフ
ォーマットに従って、例えばディスクに記録された動画
像圧縮データがディスクから再生され、供給されること
になる。もちろん伝送媒体としては、デスク以外の媒体
を用いる事も可能である。
されたデータを復号し、量子化パラメータ、係数及びフ
ィールドフラグを分離する。量子化パラメータと係数
は、逆量子化回路32に供給され、フィールドフラグは
タイミング生成回路39に供給されるようになされてい
る。逆量子化回路32の出力は、逆DCT回路33に供
給され、逆DCT回路33の出力が、加算回路34及び
スイッチ35を介して、フレームメモリ36af,36
ab,36bf,36bbに供給され、記憶されるよう
になされている。
読み出されたデータは、スイッチ37を介して加算回路
34に供給され、逆DCT回路33の出力データと加算
されるようになされている。NTSCエンコーダ38は
フレームメモリ36af乃至36bbより出力されたデ
ータをNTSCフォーマットのデータに変換し、出力す
る。タイミング生成回路39は、スイッチ35,37の
切換信号を出力するとともに、フレームメモリ36af
乃至36bbのアドレスを発生するようになされてい
る。
は、フレームメモリ36af乃至36bbの切換えのア
ルゴリズムを示している。最初にステップ21におい
て、単独のフィールドであるか否か判定され、単独のフ
ィールドでないと判定された場合、ステップS22に進
み、2フィールド分のデコードが終了した後、フレーム
メモリ36af乃至36bb(スイッチ35,37)が
切換えられる。ステップS21において単独フィールド
であると判定された場合においては、1フィールド分の
デコードが終了した時、フレームメモリ36af乃至3
6bb(スイッチ35,37)が切換えられる。
化アルゴリズムを示している。最初にステップS31に
おいてスタート直後であるか否か、あるいはランダムア
クセク直後であるか否かが判定される。スタート直後、
またはランダムアクセス直後であると判定された場合に
おいては、ステップS33に進み、フィールドフラグを
検出し、そのフィールドフラグの検出結果に対応して、
NTSCエンコーダ38が初期化される。例えば、フィ
ールドフラグが0である場合、NTSCエンコーダ38
は、入力されるフレームのデータが先行する奇数フィー
ルドと後行する偶数フィールドより合成されているもの
として処理する。また、フィールドフラグが1である場
合、先行する偶数フィールドと後行する奇数フィールド
のデータによりフレームが構成されているものとして、
データを処理する。
たはランダムアクセス直後ではないと判定された場合に
おいては、ステップS32に進みフィールドフラグとN
TSCエンコーダ38のモードが一致するか否か判定す
る。一致する場合、ステップS31に戻り、一致してい
ない場合、ステップS33に進み、フィールドフラグに
対応する初期化動作が行われる。
1に示すような画像データが入力されたとすると、デコ
ーダは図12に示すような処理を実行する。すなわちフ
ィールド4oとフィールド4eよりなるIピクチャが入
力されると、これらのデータは逆VLC及び多重化復号
器31により、多重化復号される。そして、その量子化
パラメータと係数が逆量子化回路32に供給され、逆量
子化される。逆量子化回路32の出力は逆DCT回路3
3に供給され、逆DCT処理される。逆DCT回路33
より出力されたフィールド4o,4eのデータは、加算
回路34、スイッチ35を介してフレームメモリ36a
f,36abにそれぞれ記憶される。フィールド4o,
4eよりなるピクチャはIピクチャであるから、フレー
ムメモリ36af,36abより読み出され、NTSC
エンコーダ38に供給されてNTSCフォーマットのデ
ータに変換され、出力される。
のデータが逆量子化回路32、逆DCT回路33による
処理を経て、加算回路34に供給される。加算回路34
の他方の入力には、フレームメモリ36af,36ab
より読み出されたフィールド4o,4eのデータがスイ
ッチ37を介して供給されている。加算回路34は両入
力を加算し、復号する。この復号されたフィールド5
o,5eのデータはスイッチ35を介して、それぞれフ
レームメモリ36bf,36bbに供給され、記憶され
る。逆DCT回路33から加算回路34の一方の入力に
フィールド6oのデータが入力された時、フレームメモ
リ36bf,36bbより読み出されたフィールド5
o,5eのデータがスイッチ37を介して加算回路34
の他方の入力に供給されている。加算回路34は、両入
力を加算し、フィールド6oのデータを復号する。この
フィールド6oのデータは、スイッチ35を介して、フ
レームメモリ36afに供給され、記憶される。
ームは、Iピクチャであるから、逆量子化回路32と逆
DCT回路33による処理を経た後、フレームメモリ3
6bf,36bbに記憶される。次に、供給されるフィ
ールド7e、8oよりなるフレームはPピクチャである
から、加算回路34においてフレームメモリ36bf、
36bbより読み出されたフィールド6e,7oのリフ
ァレンスデータと加算され、復号される。
o,4eを1つのフレームとして処理し、フィールド5
o,5eよりなるデータを1つのフレームとして処理す
る。また、フィールド6oよりなるデータは単独のフィ
ールドとして処理する。そして、フィールド6e,7o
よりなるデータは偶数フィールドが先行するフレームと
して処理する。フィールド7e,8oよりなるフレーム
についても同様である。
によれば、奇数フィールドから始まるフレームと偶数フ
ィールドから始まるフレームとを識別するフラグを記録
するようにしたので、そのフラグを検出することによ
り、インターレース方式の動画像を常に正しいタイミン
グで処理することが可能になる。
によれば、シーンチェンジ時において1フィールドの画
像を単独でエンコードするようにしたので、動画像圧縮
の効率が低下し、画像がぼけるようなことが防止され
る。
れば、フラグの検出結果に対応して動作モードを変更す
るようにしたので、インターレース方式の画像を常に適
切に処理することができる。
構成を示すブロック図である。
ゴリズムを説明するフローチャートである。
ゴリズムを説明するフローチャートである。
フレームの変化の様子を説明する図である。
ングを説明する図である。
する図である。
ーマットを説明する図である。
成を示すブロック図である。
アルゴリズムを説明するフローチャートである。
8の初期化アルゴリズムを説明するフローチャートであ
る。
図である。
ミングを説明する図である。
である。
の構成を説明する図である。
るフレームの構成を説明する図である。
モリ 16 遅延回路 18 コントローラ 31 逆VLC及び多重化復号器 32 逆量子化回路 33 逆DCT回路 36ab,36af,36bb、36bf フレームメ
モリ 38 NTSCエンコーダ
Claims (3)
- 【請求項1】 インタレース方式の動画像データを圧縮
して記録する動画像圧縮記録媒体において、 奇数フィールドから始まるフレームと、偶数フィールド
から始まるフレームとを識別するフラグを記録したこと
を特徴とする動画像圧縮記録媒体。 - 【請求項2】 インタレース方式の奇数フィールドと偶
数フィールドの動画像をプログレシブスキャンして1フ
レームの画像としてエンコードする手段と、 シーンチェンジ時においては、1フィールドの画像を単
独でエンコードする手段とを備えることを特徴とする動
画像データエンコーダ。 - 【請求項3】 奇数フィールドから始まるフレームと、
偶数フィールドから始まるフレームとを識別するフラグ
とともに伝送されたインタレース方式の圧縮された動画
像データをデコードする動画像データデコーダにおい
て、 前記フラグを検出する手段と、 前記フラグの検出結果に対応して動作モードを変更する
手段とを備えることを特徴とする動画像データデコー
ダ。
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