JPH0585111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、圧縮記録した画像を、話者の指定
に沿つて速やかに再生する圧縮記録画像の対話型
再生方式に関する。

［従来の技術］ カラー動画の圧縮記録に用いられる高能率符号
化方式は、画像の１画素当たりの平均ビツト数低
減に有効であり、とりわけ画像単位であるフレー
ム間のDPCM（差分パルス符号変調）を用いた予
測符号化方式は、フレーム間相関が高いためにフ
レーム差分信号が小さいテレビジヨン信号の処理
に好適であるとされている。同予測符号化方式
は、Ｘ−Y2元次画像平面内の画素に関する画像
データから、１フレーム前のデータを用いて予測
した予測値を差し引き、その差分を予測誤差デー
タとして符号化することで圧縮する方式である。

しかして、予測誤差データはほぼラプラス分布
で近似できることから、第２図に示す従来の圧縮
画像データ記録・再生システム１では、記録系に
用いる符号器２内の量子化回路３として、対数圧
縮による非線形量子化回路を用いている。符号器
２は、入力画像データをその予測値との差分をと
る減算器４を介して量子化回路３に供給する。量
子化回路３にてレベル値からレベル番号に変換さ
れた予測誤差データは、一つは符号変換回路５に
て不等長符号に変換され、CD−ROM６に記録さ
れる一方、局部復号器７を介して減算器４に帰還
される。この局部復号器７は、量子化の逆処理す
なわちレベル番号をレベル値に逆変換する逆量子
化回路８の出力を予測器９を介して減算器４に供
給する一方、予測器９の入力側に設けた加算器１
０に正帰還する。

ところで、予測器９は、本例の場合、フレーム
間予測回路９ａとフレーム内予測回路９ｂを並列
接続し、切り替えスイツチ９ｃによりいずれか一
方を選択的に減算器４に接続する構成としてあ
る。これは、シーンチエンジ（場面転換）があつ
た場合に、シーンチエンジ後の先頭画像は前フレ
ームの画像との相関をもたないため、フレーム間
予測符号化を施すよりも、画像のフレーム内相関
を用いるフレーム内予測符号化を行う方が、符号
化効率が良いからである。本例の場合、シーンチ
エンジに際し、シーンチエンジ情報発生回路１１
ａからのシーンチエンジ情報にもとづいて予測モ
ード制御回路１１が作動し、切り換えスイツチ９
ｃをフレーム内予測回路９ｂ側に切り替える。従
つて、シーンチエンジ後に初めてCD−ROM６に
記録される予測誤差データＥ(1)′は、予測器９に
対しフレーム内予測モードが設定されることで、 Ｅ(1)′＝Ｆ［Ｖ(1)］ となる。ただし、ダツシユ符号は、フレーム内予
測によるものであることを示しており、Ｆはフレ
ーム内予測符号化のための符号化関数である。そ
して第１フレームに続く第２フレームからは予測
器９に対しフレーム間予測モードが設定されるた
め、第ｉフレームの画像については、 Ｅ(i)＝Ｖ(i)−Ｖ(i) ＝Ｖ(i)−Ｖ（ｉ−１） なる演算により得られた予測誤差データＥ(i)が、
CD−ROM６に記録された。ただし、Ｖ(i)はＶ(i)
の予測値すなわち１フレーム前の画像データＶ
（ｉ−１）である。

一方、CD−ROM６から読み出された予測誤差
データＥ(K)或はＥ(K)′を復号する復号器１２は、
不等長符号化により符号変換された予測誤差デー
タを逆変換し、等長符号に戻す符号逆変換回路１
３と、符号逆変換回路１３の出力を逆量子化する
逆量子化回路１４と、逆量子化回路１４の出力予
測誤差データから画像データＶ(i)を形成する加算
器１５及び予測器１６からなる。逆量子化回路１
４の出力は、加算器１５を経て出力される一方、
予測器１６を介して加算器１５に正帰還され、予
測誤差データとその復号出力の巡回加算によつ
て、画像データＶ(i)が再生される。予測器１６に
は、予測誤差データの生成過程で用いられた予測
モードに合わせて予測モードを切り替える予測モ
ード制御回路１７が接続してある。

なお、復号器１２において復号される画像デー
タＶ(i)は、ｉ＝１にあつては、 Ｖ(i)＝Ｇ［Ｅ(i)′］ として生成され、ｉ≧２にあつては、予測値Ｖ(i)
に予測誤差データＥ(i)を加算することで、 Ｖ(i)＝Ｖ(i)＋Ｅ(i) として生成される。ただし、Ｇはフレーム内復号
化関数を表す。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の圧縮画像データ記録・再生システム
１は、シーンチエンジがあつたかどうかは、通
常、フレーム内予測とフレーム間予測による各予
測誤差データの電力比較にもとづく機械的判定又
は製作に携わるオペレータの判断等に委ねられる
が、例えば動きのない背景を背に人物を撮影した
ような画像では、シーンチエンジもなく長時間に
わたつてほとんど同じ映像が連続するため、第１
フレームだけフレーム内予測が行われたあとは、
フレーム間予測が継続的に実行されることにな
る。そして、こうしたフレーム内予測誤差データ
を殆どもたないで、フレーム間予測誤差データが
大半を占めるCD−ROM６を再生する場合、最初
のシーンから再生する場合は問題ないが、中途か
ら再生したような場合に、次にフレーム内予測に
よる予測誤差データが得られるまでにかなりの時
間がかかつてしまい、その間およそ無意味な画像
が再生され続けるといつた問題点があつた。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決したものであ
り、画像単位内予測符号化を織り交ぜつつ画像単
位間予測符号化により圧縮記録された動画像を、
話者との対話を通じて再生する圧縮記録画像の対
話型再生方式であつて、話者により指定された再
生位置に対し、当該再生位置にもつとも近い位置
に記録された画像単位内予測符号化により圧縮さ
れた動画像部分を再生し、これを再生初期画像と
することを特徴とするものである。

［作用］ この発明は、画像単位内予測符号化を織り交ぜ
つつ画像単位間予測符号化により圧縮記録された
動画像を、話者との対話を通じて再生するさい
に、話者により指定された再生位置に対し、当該
再生位置にもつとも近い位置に記録された画像単
位内予測符号化により圧縮された動画像部分を再
生し、これを再生初期画像とすることにより、可
及的速やかに実質再生が開始できるようにする。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１，２図
を参照して説明する。第１図は、この発明の圧縮
記録画像の対話型再生方式を適用した圧縮画像デ
ータ記録・再生システムの一実施例を示すシステ
ム構成図である。

第１図中、圧縮画像データ記録・再生システム
２１は、話者により指定された再生位置に対し、
当該再生位置にもつとも近い位置に記録されたフ
レーム内予測符号化により圧縮された動画像部分
を再生し、これを再生初期画像とする構成とした
ものである。２２は、復号器１２に接続した対話
装置であり、CD−ROM６の読み出しトラツク制
御回路２３に接続してある。この対話装置２２
は、オペレータ（或は話者）の再生位置或は再生
モード等の入力インタフエースとなるもので、指
定された再生位置或は再生モード等に応じて読み
出しトラツク制御回路２３に適宜の指示を与え
る。読み出しトラツク制御回路２３は、対話装置
２２からの指示を受け、CD−ROM６の記録トラ
ツクから予測誤差データを読み取るピツクアツプ
ヘツド２４を所定のトラツクに案内する。２５
は、ピツクアツプヘツド２４と復号器１２の間に
設けたアンドゲート回路で、ピツクアツプヘツド
２４を実質再生位置まで案内した読み出し制御回
路２３が、実質再生開始を意味するゲート信号を
出力することでゲートを開く。

ここで、オペレータが適当な再生位置を指定し
たとする。この場合、まず対話装置２２からの指
示により読み出しトラツク制御回路２３が作動
し、ピツクアツプヘツド２４を指定された再生位
置に案内する。しかし、対話装置２２は、再生位
置に到達したピツクアツプヘツド２４に直ちに読
み取りを命ずるのではなく、到達した再生位置に
記録された予測誤差データがフレーム内予測によ
るものか、或はフレーム間予測によるものかを、
予測誤差データに付記された予測モードの別を示
すデータに従つて判断する。

そして、仮に指定再生位置にフレーム内予測に
より符号化された予測誤差データが記録されてい
た場合は、読み出しトラツク制御回路２３を介し
てゲート信号を出力し、直ちに再生開始を命ず
る。しかし、もしフレーム間予測により符号化さ
れた予測誤差データが記録されていた場合は、そ
こから順再生方向に沿つて最も近い位置に記録さ
れたフレーム内予測誤差データを再生するよう、
読み出しトラツク制御回路２３に指示を与える。
その結果、ピツクアツプヘツド２４は、予測誤差
データに付記された予測モードの別を示すデータ
だけを拾いつつ、フレーム内予測符号化された動
画像部分に移動する。このとき、ピツクアツプヘ
ツド２４が指定再生位置から上記動画像部分まで
移動するまでの間、読み出しトラツク制御回路２
３はゲート信号を出力せず、このため復号器１２
による復号は行われない。従つて、あらかじめ無
意味であることが分かつているフレーム間予測誤
差データを復号することによつてともなう画質の
劣化を排除し、フレーム内予測誤差データの復号
出力を初期画像とする実質再生を、可及的速やか
に行うことができる。

このように、圧縮画像データ記録・再生システ
ム２１は、フレーム内予測符号化を織り交ぜつつ
フレーム間予測符号化により圧縮記録された動画
像を、話者との対話を通じて再生するさいに、話
者により指定された再生位置に対し、当該再生位
置にもつとも近い位置に記録されたフレーム内予
測符号化により圧縮された動画像部分を再生し、
これを再生初期画像とするようにしたから、話者
により指定された再生位置に直接アクセスし、そ
こにフレーム間予測符号化により圧縮した動画像
が記録されていた場合、次にフレーム内予測符号
化された動画像部分に達するまで、再生初期画像
が形成できず、空白の時間を強いるといつた不都
合を回避することができ、再生位置指定がなされ
てから、可及的速やかに実質再生を開始すること
ができる。

なお、上記実施例において、アンドゲート回路
２５は、復号器１２の前段ではなく、復号器１２
内の逆量子化回路１４と加算器１５の間に設ける
ようにしてもよい。

また、上記の実施例では、ピツクアツプヘツド
２４から送られてくる予測モードの別を示すデー
タに従つて、対話装置２２が実質再生位置への到
達を逐一チエツクする構成としたが、第２図に記
す圧縮画像データ記録・再生システム３１のごと
く、画像再生に先立ち、対話装置３２に接続した
アドレステーブル３２ａに、CD−ROM６のデイ
レクトリ領域にアドレスをもつて記録されたフレ
ーム内予測符号化された動画像部分の記録位置を
読み込んでおき、実際にオペレータからの再生指
定があつたときに、指定された再生位置にもつと
も近い位置に記録されたフレーム内予測符号化さ
れた動画像を、上記アドレスにもとづいて検索
し、ピツクアツプヘツド２４を実質再生位置に直
接アクセスさせる構成とすることもできる。この
場合、フレーム内予測符号化された動画像部分に
最短時間でもつて到達することができ、しかもそ
の位置が指定された再生位置の手前側にあろう
が、後方にあろうが、指定位置に近いほうの位置
が選択されるため、オペレータが想像していた現
実に再生される位置と指定再生位置との違和感
を、極力抑えることができる。また、実質再生位
置には直接アクセスできるため、前記実施例にお
いて、ピツクアツプヘツド２４を指定再生位置か
ら実質再生位置まで移動させる間の再生を停止さ
せるために必要としたアンドゲート回路２５が不
要となる。また、この実施例の場合、符号器２の
出力側に、予測モード制御回路１１により制御さ
れる書き込みバツフア装置３３が接続してあり、
フレーム内予測により符号化したフレームに関す
るアドレスデータを、CD−ROM６のデイレクト
リ領域に一括記録できるようにしてある。

なお、上記各実施例では、圧縮画像データ記録
媒体としてCD−ROM６を用いたが、記録媒体は
これに限定されず、他の例えばビデオテープ等で
あつてもよい。

また、以上の説明において、画像単位間の相関
を利用した予測符号化方式として、フレーム間差
分符号化を例にとつたが、動き補償フレーム間予
測などの他の方式を用いることも可能である。ま
た、これらの符号化過程で生ずる予測誤差データ
に対し、直交変換符号化やベクトル量子化を行う
ことも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、画像単位内
予測符号化を織り交ぜつつ画像単位間予測符号化
により圧縮記録された動画像を、話者との対話を
通じて再生するさいに、話者により指定された再
出位置に対し、当該再生位置にもつとも近い位置
に記録された画像単位内予測符号化により圧縮さ
れた動画像部分を再生し、これを再生初期画像と
するようにしたから、話者により指定された再生
位置に直接アクセスし、そこに画像単位間予測符
号化により圧縮した動画像が記録されていた場
合、次に画像単位内予測符号化された動画像部分
に達するまで、再生初期画像が形成できず、空白
の時間を強いるといつた不都合を回避することが
でき、再生位置指定がなされてから、可及的速や
かに実質再生を開始することができる等の優れた
効果を奏する。

また、この発明は、話者が指定した再生位置に
もつとも近い位置に記録された画像単位内予測符
号化により圧縮された動画像部分は、画像単位内
予測符号化により圧縮記録した動画像部分の記録
位置を示すアドレスに従つて検索再生するように
することで、画像単位内予測符号化された動画像
部分に最短時間でもつて到達することができ、し
かもその位置が指定された再生位置の手前側にあ
ろうが、後方にあろうが、指定位置に近いほうの
位置が選択されるため、話者が想像していた現実
に再生される位置と指定再生位置との違和感を、
極力抑えることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の圧縮記録画像の対話型再
生方式を適用した圧縮画像データ記録・再生シス
テムの一実施例を示すシステム構成図、第２図
は、この発明の圧縮記録画像の対話型再生方式を
適用した圧縮画像データ記録・再生システムの他
の実施例を示すシスム構成図、第３図は、従来の
圧縮画像データ記録・再生システムの一例を示す
システム構成図である。 ９ａ……フレーム間予測回路、９ｂ……フレー
ム内予測回路、１１……予測モード制御回路、２
１，３１……圧縮画像データ記録・再生回路、２
２，３２……対話装置、２３……読み出しトラツ
ク制御回路、２４……ピツクアツプヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 画像単位内予測符号化を織り交ぜつつ画像単
   位間予測符号化により圧縮記録された動画像を、
   話者との対話を通じて再生する圧縮記録画像の対
   話型再生方式であつて、話者により指定された再
   生位置に対し、当該再生位置にもつとも近い位置
   に記録された画像単位内予測符号化により圧縮さ
   れた動画像部分を再生し、これを再生初期画像と
   することを特徴とする圧縮記録画像の対話型再生
   方式。 ２ 前記指定再生位置にもつとも近い位置に記録
   された画像単位内予測符号化により圧縮された動
   画像部分は、画像単位内予測符号化により圧縮記
   録した動画像部分の記録位置を示すアドレスに従
   つて検索再生することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の圧縮記録画像の対話型再生方式。