JPH06339115A - 画像符号化装置及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特定の種類の画像情報を高速に且つ容易に読み
取ることが出来るようにする。 【構成】画像情報を階層化して符号化する階層符号化に
於ける低解像度の画像を優先画像情報として符号化する
符号化器１２と、前記優先画像情報以外の非優先画像情
報を符号化する符号化器５と、前記優先画像情報と前記
非優先画像情報の合計の符号量が、所定値以内に収まる
ように発生符号量を制御する第１符号量制御手段１０
と、前記優先画像情報の符号量が前記合計の符号量に対
して所定比率以内に収まるように発生符号量を制御する
符号量制御器１６とを備えた画像符号化装置。 【効果】再生時に高品質な高速サーチ画像が得られ、ま
た記録媒体と再生装置に於いて、高精細度画像用と低解
像度画像用を共通に出来る。
取ることが出来るようにする。 【構成】画像情報を階層化して符号化する階層符号化に
於ける低解像度の画像を優先画像情報として符号化する
符号化器１２と、前記優先画像情報以外の非優先画像情
報を符号化する符号化器５と、前記優先画像情報と前記
非優先画像情報の合計の符号量が、所定値以内に収まる
ように発生符号量を制御する第１符号量制御手段１０
と、前記優先画像情報の符号量が前記合計の符号量に対
して所定比率以内に収まるように発生符号量を制御する
符号量制御器１６とを備えた画像符号化装置。 【効果】再生時に高品質な高速サーチ画像が得られ、ま
た記録媒体と再生装置に於いて、高精細度画像用と低解
像度画像用を共通に出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】ディジタル信号の処理を伴う記
録、伝送、表示装置に於いて信号をより少ない符号量で
効率的に符号化する高能率符号化に関し、特に、蓄積メ
ディアから高速にサーチされる場合の画像や、画像情報
が階層化されて符号化される場合の低解像度の画像等、
再生時に優先的に再生される優先画像情報を他と区別し
て符号化する画像符号化装置及び記録媒体に関する。
録、伝送、表示装置に於いて信号をより少ない符号量で
効率的に符号化する高能率符号化に関し、特に、蓄積メ
ディアから高速にサーチされる場合の画像や、画像情報
が階層化されて符号化される場合の低解像度の画像等、
再生時に優先的に再生される優先画像情報を他と区別し
て符号化する画像符号化装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像情報に高能率符号化が適用される場
合、優先的に再生されることが有効な画像情報（以下、
優先画像情報とも記す）がある。この場合、画像情報は
目的に応じて優先画像情報のみが復号され再生される。
そして前記優先画像情報以外の情報（以下、非優先画像
情報とも記す）はそれだけを復号して再生することが無
意味な情報である。具体例を挙げる、ＮＴＳＣ方式等の
現行のテレビジョン信号（以下、テレビジョンをＴＶと
略記する）とＨＤＴＶ信号の階層符号化に於いては、現
行ＴＶ信号の情報と共に現行ＴＶ信号とＨＤＴＶ信号と
の差分情報も符号化され、前記両方の情報が復号され加
算されることによりＨＤＴＶ信号が再生され、現行ＴＶ
信号の情報のみが復号されると現行ＴＶ信号が再生され
る。
合、優先的に再生されることが有効な画像情報（以下、
優先画像情報とも記す）がある。この場合、画像情報は
目的に応じて優先画像情報のみが復号され再生される。
そして前記優先画像情報以外の情報（以下、非優先画像
情報とも記す）はそれだけを復号して再生することが無
意味な情報である。具体例を挙げる、ＮＴＳＣ方式等の
現行のテレビジョン信号（以下、テレビジョンをＴＶと
略記する）とＨＤＴＶ信号の階層符号化に於いては、現
行ＴＶ信号の情報と共に現行ＴＶ信号とＨＤＴＶ信号と
の差分情報も符号化され、前記両方の情報が復号され加
算されることによりＨＤＴＶ信号が再生され、現行ＴＶ
信号の情報のみが復号されると現行ＴＶ信号が再生され
る。
【０００３】この場合、現行ＴＶ信号の情報が優先画像
情報で、前記差分情報が非優先画像情報となる。また、
蓄積メディアの再生に於いては、画像を見ながらの高速
サーチが必要となるので、この画像情報の符号化の際に
画像間予測が行われる場合は、数フレームごとに１フレ
ームがフレーム内で独立に符号化される。そして再生時
に高速サーチが行われる場合には、その独立に符号化さ
れた画像情報のみが再生される。この場合、独立に符号
化されるフレームの情報が優先画像情報で、画像間予測
されるフレームの情報が非優先画像情報となる。
情報で、前記差分情報が非優先画像情報となる。また、
蓄積メディアの再生に於いては、画像を見ながらの高速
サーチが必要となるので、この画像情報の符号化の際に
画像間予測が行われる場合は、数フレームごとに１フレ
ームがフレーム内で独立に符号化される。そして再生時
に高速サーチが行われる場合には、その独立に符号化さ
れた画像情報のみが再生される。この場合、独立に符号
化されるフレームの情報が優先画像情報で、画像間予測
されるフレームの情報が非優先画像情報となる。
【０００４】このような階層符号化の例として、現行Ｔ
Ｖ信号とＨＤＴＶ信号のように異なった解像度で符号化
される場合について図３を基に説明する。図３は従来の
画像符号化装置の一例を示すブロック図である。図３に
於いて、画像入力端子１より入力された画像信号は高い
解像度を持つもので、ロ−パスフィルタ（以下、ＬＰＦ
と記す）２と減算器３の被減算入力に与えられる。この
入力画像信号は、ＬＰＦ２でサブサンプラ１１でのサブ
サンプルに合わせて垂直方向、水平両方向共夫々１／２
程度に帯域制限され、サブサンプラ１１に与えられる。
サブサンプラ１１では垂直方向、水平方向共夫々１／２
に画素が間引かれ、低い解像度の画像となって、符号化
器１２と補間器４に与えられる。
Ｖ信号とＨＤＴＶ信号のように異なった解像度で符号化
される場合について図３を基に説明する。図３は従来の
画像符号化装置の一例を示すブロック図である。図３に
於いて、画像入力端子１より入力された画像信号は高い
解像度を持つもので、ロ−パスフィルタ（以下、ＬＰＦ
と記す）２と減算器３の被減算入力に与えられる。この
入力画像信号は、ＬＰＦ２でサブサンプラ１１でのサブ
サンプルに合わせて垂直方向、水平両方向共夫々１／２
程度に帯域制限され、サブサンプラ１１に与えられる。
サブサンプラ１１では垂直方向、水平方向共夫々１／２
に画素が間引かれ、低い解像度の画像となって、符号化
器１２と補間器４に与えられる。
【０００５】符号化器１２では離散コサイン変換（以
下、ＤＣＴと記す）が行われ、変換された係数は符号量
制御器１４から与えられる量子化ステップ幅で量子化さ
れ、可変長符号化されて圧縮された画像データとなりバ
ッファ１３に与えられる。画像データは、可変長符号化
により変動するその符号量がバッファ１３で均一化さ
れ、マルチプレクサ８に与えられる。バッファ１３から
は、バッファの充足度の情報が符号量制御器１４に与え
られる。符号量制御器１４では前記バッファの充足度の
情報に基き、量子化ステップ幅の情報が符号化器１２に
与えられ、符号化器１２では発生符号量が一定になるよ
うに制御される。
下、ＤＣＴと記す）が行われ、変換された係数は符号量
制御器１４から与えられる量子化ステップ幅で量子化さ
れ、可変長符号化されて圧縮された画像データとなりバ
ッファ１３に与えられる。画像データは、可変長符号化
により変動するその符号量がバッファ１３で均一化さ
れ、マルチプレクサ８に与えられる。バッファ１３から
は、バッファの充足度の情報が符号量制御器１４に与え
られる。符号量制御器１４では前記バッファの充足度の
情報に基き、量子化ステップ幅の情報が符号化器１２に
与えられ、符号化器１２では発生符号量が一定になるよ
うに制御される。
【０００６】具体的には、バッファに多くのデータが溜
っている場合は、発生しているデータ量が多いと判断さ
れて量子化ステップが粗くされ、逆にデータが空に近い
場合は量子化ステップが細かくされる。一方、補間器４
では間引かれてなくなった画素が補間され、入力画像信
号と同じ画素数の補間信号になり、減算器３の減算入力
に与えられる。減算器３では入力画像信号から前記補間
信号が減算され、高域成分だけの信号が作られて符号化
器５に与えられる。
っている場合は、発生しているデータ量が多いと判断さ
れて量子化ステップが粗くされ、逆にデータが空に近い
場合は量子化ステップが細かくされる。一方、補間器４
では間引かれてなくなった画素が補間され、入力画像信
号と同じ画素数の補間信号になり、減算器３の減算入力
に与えられる。減算器３では入力画像信号から前記補間
信号が減算され、高域成分だけの信号が作られて符号化
器５に与えられる。
【０００７】符号化器５、バッファ６、符号量制御器７
の動作は、サブサンプルされた信号を扱う符号化器１
２、バッファ１３、符号量制御器１４と基本的に同じ
で、処理の対象となるサンプル数のみが異なる。符号化
器５で符号化された画像データはバッファ６を介して、
マルチプレクサ８に与えられる。マルチプレクサ８で
は、それぞれの画像データが多重化され、データ出力端
子９より出力される。上記したような画像符号化装置か
ら得られた画像データが伝送された場合には、この画像
データから低解像度の画像のデータのみを取り出し再生
することが可能である。
の動作は、サブサンプルされた信号を扱う符号化器１
２、バッファ１３、符号量制御器１４と基本的に同じ
で、処理の対象となるサンプル数のみが異なる。符号化
器５で符号化された画像データはバッファ６を介して、
マルチプレクサ８に与えられる。マルチプレクサ８で
は、それぞれの画像データが多重化され、データ出力端
子９より出力される。上記したような画像符号化装置か
ら得られた画像データが伝送された場合には、この画像
データから低解像度の画像のデータのみを取り出し再生
することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像符号化装置、記録媒体、再生装置は、画像情報を階
層化して符号化する階層符号化に於ける低解像度の画像
や、画像間予測を用いた符号化（以下、画像間予測符号
化とも記す）に於いて独立して符号化される画像（以
下、独立符号化画像とも記す）等の優先画像情報のみの
再生に特に対応していないので、再生時に高速サーチ等
で優先画像情報だけを再生しようとしても、不必要な情
報も同時に読み取る必要があった。特に、優先画像情報
の符号量が定まっていない場合は、例えば画像が静止状
態の場合のように、優先画像情報の符号量が全体の符号
量と同等になる可能性がある。この場合、優先画像情報
だけを読み取ろうとしても、全ての情報を読み取ること
になり、優先画像情報の高速読み取りは不可能になる。
一方、優先画像情報の符号量の割合が固定化されている
場合は、その割合が画像によっては画質的に必ずしも適
切なものではなく、画質が低下する場合があった。本発
明は以上の点に着目してなされたもので、その目的は、
特定の種類の画像情報を高速に且つ容易に読み取ること
が出来るようにするための画像符号化装置と記録媒体と
を提供することである。
画像符号化装置、記録媒体、再生装置は、画像情報を階
層化して符号化する階層符号化に於ける低解像度の画像
や、画像間予測を用いた符号化（以下、画像間予測符号
化とも記す）に於いて独立して符号化される画像（以
下、独立符号化画像とも記す）等の優先画像情報のみの
再生に特に対応していないので、再生時に高速サーチ等
で優先画像情報だけを再生しようとしても、不必要な情
報も同時に読み取る必要があった。特に、優先画像情報
の符号量が定まっていない場合は、例えば画像が静止状
態の場合のように、優先画像情報の符号量が全体の符号
量と同等になる可能性がある。この場合、優先画像情報
だけを読み取ろうとしても、全ての情報を読み取ること
になり、優先画像情報の高速読み取りは不可能になる。
一方、優先画像情報の符号量の割合が固定化されている
場合は、その割合が画像によっては画質的に必ずしも適
切なものではなく、画質が低下する場合があった。本発
明は以上の点に着目してなされたもので、その目的は、
特定の種類の画像情報を高速に且つ容易に読み取ること
が出来るようにするための画像符号化装置と記録媒体と
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化装置
は、画像情報を符号化する画像符号化装置に於いて、再
生時にその情報だけから画像が再生出来るような特定の
種類の画像情報即ち優先画像情報を符号化する手段と、
前記優先画像情報以外の非優先画像情報を符号化する手
段と、前記優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の
符号量が、所定の値以内に収まるように発生符号量を制
御する手段と、優先画像情報の符号量が前記合計の符号
量に対して所定の割合以内に収まるように発生符号量を
制御する手段とを備えた画像符号化装置である。本発明
の記録媒体は、符号化された画像情報が記録された記録
媒体であって、前記優先画像情報が特定のトラックに記
録され、この特定のトラックが数トラックおきに周期的
に存在する画像記録媒体である。また、前記画像符号化
装置或いは記録媒体に於いて、画像間予測を用いた符号
化（画像間予測符号化）に於いて独立して符号化される
画像（独立符号化画像）や、画像情報を階層化して符号
化する階層符号化に於ける低解像度の画像や、或いは量
子化の大きい画像を前記優先画像情報としている。
は、画像情報を符号化する画像符号化装置に於いて、再
生時にその情報だけから画像が再生出来るような特定の
種類の画像情報即ち優先画像情報を符号化する手段と、
前記優先画像情報以外の非優先画像情報を符号化する手
段と、前記優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の
符号量が、所定の値以内に収まるように発生符号量を制
御する手段と、優先画像情報の符号量が前記合計の符号
量に対して所定の割合以内に収まるように発生符号量を
制御する手段とを備えた画像符号化装置である。本発明
の記録媒体は、符号化された画像情報が記録された記録
媒体であって、前記優先画像情報が特定のトラックに記
録され、この特定のトラックが数トラックおきに周期的
に存在する画像記録媒体である。また、前記画像符号化
装置或いは記録媒体に於いて、画像間予測を用いた符号
化（画像間予測符号化）に於いて独立して符号化される
画像（独立符号化画像）や、画像情報を階層化して符号
化する階層符号化に於ける低解像度の画像や、或いは量
子化の大きい画像を前記優先画像情報としている。
【００１０】
【作用】本発明では、再生時にその情報だけから画像が
再生出来るような特定の種類の画像情報即ち優先画像情
報の符号量が全体の符号量に対して一定割合以下になる
ように画像符号化装置で符号化されるので、記録媒体で
は数トラックおきに設けられた特定のトラックに、前記
優先画像情報が全て記録できる。前記優先画像情報の符
号量は全体の符号量の一定比率以下なら自由度があるの
で、その範囲では最適な画質とすることができる。
再生出来るような特定の種類の画像情報即ち優先画像情
報の符号量が全体の符号量に対して一定割合以下になる
ように画像符号化装置で符号化されるので、記録媒体で
は数トラックおきに設けられた特定のトラックに、前記
優先画像情報が全て記録できる。前記優先画像情報の符
号量は全体の符号量の一定比率以下なら自由度があるの
で、その範囲では最適な画質とすることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の画像符号化装置に係わる第１
実施例について図１を基に説明する。図１は、本発明の
画像符号化装置の第１実施例を示すブロック図である。
図１に於いて、図３に示す従来例と同一構成要素には同
一符号を付しその説明を省略する。図１に示す画像符号
化装置と図３に示す画像符号化装置との主な相違点は、
図１では、符号量設定器１５、符号量制限器１６が設け
られている点である。図１に示す画像符号化装置は、入
力される高精細画像（例えばＨＤＴＶ信号）から低解像
度の画像（例えばＮＴＳＣ方式等の現行ＴＶ信号）を得
て階層的に符号化し、再生時には低解像度の画像だけで
も再生出来るようにするためのものである。
実施例について図１を基に説明する。図１は、本発明の
画像符号化装置の第１実施例を示すブロック図である。
図１に於いて、図３に示す従来例と同一構成要素には同
一符号を付しその説明を省略する。図１に示す画像符号
化装置と図３に示す画像符号化装置との主な相違点は、
図１では、符号量設定器１５、符号量制限器１６が設け
られている点である。図１に示す画像符号化装置は、入
力される高精細画像（例えばＨＤＴＶ信号）から低解像
度の画像（例えばＮＴＳＣ方式等の現行ＴＶ信号）を得
て階層的に符号化し、再生時には低解像度の画像だけで
も再生出来るようにするためのものである。
【００１２】また、図１に示す画像符号化装置は、画像
情報を符号化する画像符号化装置であって、前記優先画
像情報を符号化する符号化器１２と、前記優先画像情報
以外の非優先画像情報を符号化する符号化器５と、前記
優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の符号量が所
定値以内に収まるように発生符号量を制御する第１符号
量制御手段１０と、前記優先画像情報の符号量が前記合
計の符号量に対して所定比率以内に収まるように発生符
号量を制御する符号量制限器１６等を備えている。前記
第１符号量制御手段１０は、バッファ１３、６と、符号
量制御器１４、７と、符号量設定器１５等で構成され、
前記符号量制限器１６等で第２符号量制御手段が構成さ
れている。
情報を符号化する画像符号化装置であって、前記優先画
像情報を符号化する符号化器１２と、前記優先画像情報
以外の非優先画像情報を符号化する符号化器５と、前記
優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の符号量が所
定値以内に収まるように発生符号量を制御する第１符号
量制御手段１０と、前記優先画像情報の符号量が前記合
計の符号量に対して所定比率以内に収まるように発生符
号量を制御する符号量制限器１６等を備えている。前記
第１符号量制御手段１０は、バッファ１３、６と、符号
量制御器１４、７と、符号量設定器１５等で構成され、
前記符号量制限器１６等で第２符号量制御手段が構成さ
れている。
【００１３】図１に於いて、画像入力端子１より入力さ
れた画像は高い解像度を持つもので、ＬＰＦ２と減算器
３に与えれる。この入力画像信号は、サブサンプラ１１
でのサブサンプルに合わせ、ＬＰＦ２で垂直、水平共１
／２程度に帯域制限され、サブサンプラ１１に与えられ
る。サブサンプラ１１では垂直、水平共１／２に画素が
間引かれ、低い解像度の画像となって符号化器１２と補
間器４とに与えられる。 符号化器１２ではＤＣＴが行
われ、変換された係数は符号量制御器１４から与えられ
る量子化ステップ幅で量子化され、可変長符号化されて
圧縮された画像データとなり、バッファ１３に与えられ
る。バッファ１３で発生符号量の変動が均一化された画
像データは、マルチプレクサ８に与えられる。また、バ
ッファ１３からブロック毎の発生符号量が符号量設定器
１５と符号量制御器１４に与えられる。
れた画像は高い解像度を持つもので、ＬＰＦ２と減算器
３に与えれる。この入力画像信号は、サブサンプラ１１
でのサブサンプルに合わせ、ＬＰＦ２で垂直、水平共１
／２程度に帯域制限され、サブサンプラ１１に与えられ
る。サブサンプラ１１では垂直、水平共１／２に画素が
間引かれ、低い解像度の画像となって符号化器１２と補
間器４とに与えられる。 符号化器１２ではＤＣＴが行
われ、変換された係数は符号量制御器１４から与えられ
る量子化ステップ幅で量子化され、可変長符号化されて
圧縮された画像データとなり、バッファ１３に与えられ
る。バッファ１３で発生符号量の変動が均一化された画
像データは、マルチプレクサ８に与えられる。また、バ
ッファ１３からブロック毎の発生符号量が符号量設定器
１５と符号量制御器１４に与えられる。
【００１４】符号量制御器１４では、符号化器１２で発
生する発生符号量が符号量制限器１６から与えられる目
標符号量になるように、量子化ステップ幅が符号化器１
２と符号量設定器１５とに与えられる。一方、補間器４
ではサブサンプラ１１で間引かれて無くなった画素が補
間され、入力画像信号と同じ画素数の信号になり、補間
信号として減算器３の減算入力に与えられる。減算器３
では入力画像信号から前記補間信号が減算され、高い周
波数成分のみの信号が作られ、符号化器５に与えられ
る。
生する発生符号量が符号量制限器１６から与えられる目
標符号量になるように、量子化ステップ幅が符号化器１
２と符号量設定器１５とに与えられる。一方、補間器４
ではサブサンプラ１１で間引かれて無くなった画素が補
間され、入力画像信号と同じ画素数の信号になり、補間
信号として減算器３の減算入力に与えられる。減算器３
では入力画像信号から前記補間信号が減算され、高い周
波数成分のみの信号が作られ、符号化器５に与えられ
る。
【００１５】符号化器５とバッファ６と符号量制御器７
の動作は、サブサンプルされた信号を扱う符号化器１２
とバッファ１３と符号量制御器１４と基本的に同じで、
処理の対象となるサンプル数のみが異なる。バッファ６
で変動が均一化された画像データは、マルチプレクサ８
に与えられる。マルチプレクサ８では、低解像度画像の
画像データと高い周波数成分のみの画像データが、記録
のフォーマットに合わせたフォーマットで多重化され、
データ出力端子９より出力される。
の動作は、サブサンプルされた信号を扱う符号化器１２
とバッファ１３と符号量制御器１４と基本的に同じで、
処理の対象となるサンプル数のみが異なる。バッファ６
で変動が均一化された画像データは、マルチプレクサ８
に与えられる。マルチプレクサ８では、低解像度画像の
画像データと高い周波数成分のみの画像データが、記録
のフォーマットに合わせたフォーマットで多重化され、
データ出力端子９より出力される。
【００１６】本発明では、次に説明する符号量設定器１
５、符号量制限器１６の動作に特徴がある。符号量設定
器１５、符号量制限器１６では、優先画像情報の符号量
が制限値を越えない範囲では、再生画像の品質を優先
し、決められた量子化バランスで符号化されるように符
号量設定器１５から出力される目標符号量ＴＬ、ＴＨが
設定されるが、優先画像情報の符号量が多くなり制限を
受ける場合は、前記量子化バランスを崩して前記目標符
号量が制御されるものである。前記量子化バランスと
は、高い周波数成分の画像は低解像度画像より量子化ス
テップ幅が粗くても視覚的に問題になり難いので、高い
周波数成分の画像に対する量子化ステップ幅を低解像度
画像に対する量子化ステップ幅の１．５倍にするような
ことを指す。
５、符号量制限器１６の動作に特徴がある。符号量設定
器１５、符号量制限器１６では、優先画像情報の符号量
が制限値を越えない範囲では、再生画像の品質を優先
し、決められた量子化バランスで符号化されるように符
号量設定器１５から出力される目標符号量ＴＬ、ＴＨが
設定されるが、優先画像情報の符号量が多くなり制限を
受ける場合は、前記量子化バランスを崩して前記目標符
号量が制御されるものである。前記量子化バランスと
は、高い周波数成分の画像は低解像度画像より量子化ス
テップ幅が粗くても視覚的に問題になり難いので、高い
周波数成分の画像に対する量子化ステップ幅を低解像度
画像に対する量子化ステップ幅の１．５倍にするような
ことを指す。
【００１７】符号量設定器１５には、符号量制御器１
４、７から低解像度画像と高い周波数成分の画像に対す
る夫々の量子化ステップ幅の情報が与えられ、バッファ
１３、６からそれぞれの発生符号量が与えられる。量子
化ステップ幅と発生符号量の関係は一般的な反比例の関
係にあるので、符号量設定器１５に与えられた前記情報
を用いて、低解像度画像と高い周波数成分の画像の量子
化ステップ幅の値が適当なバランスとなる夫々の目標符
号量ＴＬ、ＴＨがフレーム毎に設定される。この目標符
号量ＴＬ、ＴＨは符号量制限器１６に与えられる。符号
量制限器１６では前記ＴＬ、ＴＨが制限され夫々ＴＬ
２、ＴＨ２として出力される。
４、７から低解像度画像と高い周波数成分の画像に対す
る夫々の量子化ステップ幅の情報が与えられ、バッファ
１３、６からそれぞれの発生符号量が与えられる。量子
化ステップ幅と発生符号量の関係は一般的な反比例の関
係にあるので、符号量設定器１５に与えられた前記情報
を用いて、低解像度画像と高い周波数成分の画像の量子
化ステップ幅の値が適当なバランスとなる夫々の目標符
号量ＴＬ、ＴＨがフレーム毎に設定される。この目標符
号量ＴＬ、ＴＨは符号量制限器１６に与えられる。符号
量制限器１６では前記ＴＬ、ＴＨが制限され夫々ＴＬ
２、ＴＨ２として出力される。
【００１８】ここで前記ＴＬが規定値（例えば全符号量
の１／２）以下の場合は、ＴＬ２、ＴＨ２は夫々ＴＬ、
ＴＨの値のままとされ、ＴＬが前記規定値を越える場合
は、ＴＬ２は規定値、ＴＨ２は全体の符号量からその規
定値を引いた値とされる。前記規定値は記録媒体の記録
形態に依存し、優先画像情報が記録される特定の情報ト
ラックが２本に１本の割合である場合なら全符号量の１
／２、３本に１本の割合なら全符号量の１／３とされ
る。この場合、低解像度画像に対する符号化器１２と高
い周波数成分の信号に対する符号化器５とでは、通常所
定の量子化バランスで符号化されるが、低解像度画像の
符号量が制限される場合はその関係が崩れる。
の１／２）以下の場合は、ＴＬ２、ＴＨ２は夫々ＴＬ、
ＴＨの値のままとされ、ＴＬが前記規定値を越える場合
は、ＴＬ２は規定値、ＴＨ２は全体の符号量からその規
定値を引いた値とされる。前記規定値は記録媒体の記録
形態に依存し、優先画像情報が記録される特定の情報ト
ラックが２本に１本の割合である場合なら全符号量の１
／２、３本に１本の割合なら全符号量の１／３とされ
る。この場合、低解像度画像に対する符号化器１２と高
い周波数成分の信号に対する符号化器５とでは、通常所
定の量子化バランスで符号化されるが、低解像度画像の
符号量が制限される場合はその関係が崩れる。
【００１９】このように通常両者は画質的に良好な量子
化バランスを保ち、符号量の比は変化しているが、低解
像度画像の符号量には上限が設定されているので、それ
を越えることがない。これにより画質と優先画像情報の
高速読取りが両立できる。一方、符号量制御器１４、７
のようなフィードバック制御を用いて発生する符号量を
目標符号量に合わせようとすると、画像の複雑さ（いわ
ゆるアクティビティ）が画面内で大きく変わる場合には
画質が損なわれる可能性がある。そこで、フィードフォ
ワード処理を用い、予め画像のアクティビティにより各
処理ブロックの必要符号量を見積もり、それに合わせて
目標符号量を配分してからフィードバック制御を行うこ
とも考えられる。このようなフィードフォーワードとフ
ィードバックを組み合わせた符号量の制御は、本発明と
同一発明者、同一出願人により特開平２−１９４７３４
号等に具体的に開示されている。
化バランスを保ち、符号量の比は変化しているが、低解
像度画像の符号量には上限が設定されているので、それ
を越えることがない。これにより画質と優先画像情報の
高速読取りが両立できる。一方、符号量制御器１４、７
のようなフィードバック制御を用いて発生する符号量を
目標符号量に合わせようとすると、画像の複雑さ（いわ
ゆるアクティビティ）が画面内で大きく変わる場合には
画質が損なわれる可能性がある。そこで、フィードフォ
ワード処理を用い、予め画像のアクティビティにより各
処理ブロックの必要符号量を見積もり、それに合わせて
目標符号量を配分してからフィードバック制御を行うこ
とも考えられる。このようなフィードフォーワードとフ
ィードバックを組み合わせた符号量の制御は、本発明と
同一発明者、同一出願人により特開平２−１９４７３４
号等に具体的に開示されている。
【００２０】図２は本発明の画像符号化装置に係わる第
２実施例を示すブロック図である。図２に於いて、図１
に示す第１実施例と同一構成要素には同一符号を付しそ
の説明を省略する。図２に示す画像符号化装置では、画
像間予測符号化が行われ、数フレームに１フレームの割
合で周期的に独立符号化が行われるものであって、この
独立符号化された画像情報が蓄積メディアに記録され、
再生時には前記独立符号化された画像だけが再生される
ことによって、高速サーチが可能となる。
２実施例を示すブロック図である。図２に於いて、図１
に示す第１実施例と同一構成要素には同一符号を付しそ
の説明を省略する。図２に示す画像符号化装置では、画
像間予測符号化が行われ、数フレームに１フレームの割
合で周期的に独立符号化が行われるものであって、この
独立符号化された画像情報が蓄積メディアに記録され、
再生時には前記独立符号化された画像だけが再生される
ことによって、高速サーチが可能となる。
【００２１】図２に示す画像符号化装置は、画像情報を
符号化する画像符号化装置であって、優先画像情報と非
優先画像情報とを時分割で符号化する符号化器５と、前
記優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の符号量が
所定値以内に収まるように発生符号量を制御する第１符
号量制御手段２０と、前記優先画像情報の符号量が前記
合計の符号量に対して所定比率以内に収まるように発生
符号量を制御する符号量制限器１６等を備えている。前
記第１符号量制御手段２０は、バッファ６と、符号量制
御器７と、符号量設定器１５等で構成され、前記符号量
制限器１６等で第２符号量制御手段が構成されている。
符号化する画像符号化装置であって、優先画像情報と非
優先画像情報とを時分割で符号化する符号化器５と、前
記優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の符号量が
所定値以内に収まるように発生符号量を制御する第１符
号量制御手段２０と、前記優先画像情報の符号量が前記
合計の符号量に対して所定比率以内に収まるように発生
符号量を制御する符号量制限器１６等を備えている。前
記第１符号量制御手段２０は、バッファ６と、符号量制
御器７と、符号量設定器１５等で構成され、前記符号量
制限器１６等で第２符号量制御手段が構成されている。
【００２２】図２に於いて、入力画像信号は画像入力端
子１を通って予測減算器２１とフレームカウンタ２３と
に与えられる。予測減算器２１では前記入力画像信号か
らスイッチ２２より供給される予測信号が減算され、予
測残差信号が符号化器５に与えられる。符号化器５で
は、図１の場合と同様にＤＣＴが行われ、変換された係
数は符号量制御器７から与えられる量子化ステップ幅で
量子化され、可変長符号化されて圧縮された画像データ
となり、バッファ６と復号化器２６とに与えられる。バ
ッファ６では画像データの発生符号量の変動が均一化さ
れ、データ出力端子９から出力される。
子１を通って予測減算器２１とフレームカウンタ２３と
に与えられる。予測減算器２１では前記入力画像信号か
らスイッチ２２より供給される予測信号が減算され、予
測残差信号が符号化器５に与えられる。符号化器５で
は、図１の場合と同様にＤＣＴが行われ、変換された係
数は符号量制御器７から与えられる量子化ステップ幅で
量子化され、可変長符号化されて圧縮された画像データ
となり、バッファ６と復号化器２６とに与えられる。バ
ッファ６では画像データの発生符号量の変動が均一化さ
れ、データ出力端子９から出力される。
【００２３】復号化器２６では符号化器５の逆処理が行
われ、符号化されたデータは予測残差信号として復号化
器２６で再生され、加算器２５に与えられる。加算器２
５では前記予測残差信号と前記予測信号が加算され、再
生画像となってフレームメモリ２４に与えられる。フレ
ームメモリ２４で１フレーム遅延された信号は、スイッ
チ２２を介して予測減算器２１の減算入力に与えられ
る。スイッチ２２はフレームカウンタ２３から出力され
る独立制御信号により例えば５〜１５フレームごとに一
度開かれ、その場合、予測信号は予測減算器２１には与
えられない。
われ、符号化されたデータは予測残差信号として復号化
器２６で再生され、加算器２５に与えられる。加算器２
５では前記予測残差信号と前記予測信号が加算され、再
生画像となってフレームメモリ２４に与えられる。フレ
ームメモリ２４で１フレーム遅延された信号は、スイッ
チ２２を介して予測減算器２１の減算入力に与えられ
る。スイッチ２２はフレームカウンタ２３から出力され
る独立制御信号により例えば５〜１５フレームごとに一
度開かれ、その場合、予測信号は予測減算器２１には与
えられない。
【００２４】従って、入力画像信号がそのまま符号化器
５に与えられ、そのフレームの画像は独立画像としてフ
レーム内で符号化される。フレームカウンタ２３では入
力画像信号の同期信号が検出され、それを所定の周期で
カウントすることで前記独立制御信号が得られる。次に
符号量の制御について説明する。図２に於いて、バッフ
ァ６から処理対象のブロック毎の発生符号量が符号量設
定器１５と符号量制御器７とに与えられ、量子化ステッ
プ幅の情報が符号量制御器７から符号化器５と符号量設
定器１５とに与えられる。
５に与えられ、そのフレームの画像は独立画像としてフ
レーム内で符号化される。フレームカウンタ２３では入
力画像信号の同期信号が検出され、それを所定の周期で
カウントすることで前記独立制御信号が得られる。次に
符号量の制御について説明する。図２に於いて、バッフ
ァ６から処理対象のブロック毎の発生符号量が符号量設
定器１５と符号量制御器７とに与えられ、量子化ステッ
プ幅の情報が符号量制御器７から符号化器５と符号量設
定器１５とに与えられる。
【００２５】符号量設定器１５では図１の場合と同様
に、与えられた情報から目標符号量が設定されるが、こ
の実施例の場合は優先画像情報が独立画像であり、処理
は時分割になっているので、前記情報は、独立画像と次
の独立画像との間の１周期分例えば５〜１５フレーム分
について求められ、次の１周期分の独立画像の目標符号
量ＴＩと予測画像の目標符号量ＴＰとが設定される。こ
の設定された目標符号量ＴＩ、ＴＰは符号量制限器１６
に与えられ、符号量制限器１６では図１の場合と同様に
独立画像の目標符号量ＴＩに制限が与えられる。スイッ
チ２７は、符号化対象の画像の種類即ち独立画像か予測
画像かに合わせフレームカウンタ２３の出力に応じて切
り替えられ、制限された目標符号量即ちＴＩ２或いはＴ
Ｐ２が符号量制御器７に与えられる。
に、与えられた情報から目標符号量が設定されるが、こ
の実施例の場合は優先画像情報が独立画像であり、処理
は時分割になっているので、前記情報は、独立画像と次
の独立画像との間の１周期分例えば５〜１５フレーム分
について求められ、次の１周期分の独立画像の目標符号
量ＴＩと予測画像の目標符号量ＴＰとが設定される。こ
の設定された目標符号量ＴＩ、ＴＰは符号量制限器１６
に与えられ、符号量制限器１６では図１の場合と同様に
独立画像の目標符号量ＴＩに制限が与えられる。スイッ
チ２７は、符号化対象の画像の種類即ち独立画像か予測
画像かに合わせフレームカウンタ２３の出力に応じて切
り替えられ、制限された目標符号量即ちＴＩ２或いはＴ
Ｐ２が符号量制御器７に与えられる。
【００２６】以下に、本発明の画像符号化装置に係わる
第３実施例について、図６を基に説明する。図６は本発
明の画像符号化装置に係わる第３実施例を示すブロック
図である。図６に示す画像符号化装置では、粗く量子化
された画像と細かく量子化された高品質画像とが、量子
化の細かさに応じて階層符号化されている。具体例とし
ては、粗い量子化の低転送レートの画像データと、その
画像の量子化誤差を符号化した誤差成分データとが階層
符号化され、再生時には前記低転送レートの画像データ
のみからも画像が得られ、或いは両者が復号化され加算
されることにより高品質の画像も得られる。
第３実施例について、図６を基に説明する。図６は本発
明の画像符号化装置に係わる第３実施例を示すブロック
図である。図６に示す画像符号化装置では、粗く量子化
された画像と細かく量子化された高品質画像とが、量子
化の細かさに応じて階層符号化されている。具体例とし
ては、粗い量子化の低転送レートの画像データと、その
画像の量子化誤差を符号化した誤差成分データとが階層
符号化され、再生時には前記低転送レートの画像データ
のみからも画像が得られ、或いは両者が復号化され加算
されることにより高品質の画像も得られる。
【００２７】このような階層処理は、両方のデータから
高品質画像を得て素材画像として用い、放送などで転送
レートに制約がある場合に、少ない符号量の画像データ
のみを伝送すると言った使い方ができる。図６に於い
て、図３に示す従来例と同一構成要素には同一符号を付
しその説明を省略する。画像入力端子１より入力された
入力画像信号は、ＤＣＴ６４で離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）の処理が行われ、その結果である係数が量子化器６
５と減算器３とに与えられる。量子化器６５では前記係
数が符号量制御器１４から与えられる大きな量子化ステ
ップ幅で量子化され、固定長符号が可変長符号化器６６
と逆量子化器６１とに与えられる。
高品質画像を得て素材画像として用い、放送などで転送
レートに制約がある場合に、少ない符号量の画像データ
のみを伝送すると言った使い方ができる。図６に於い
て、図３に示す従来例と同一構成要素には同一符号を付
しその説明を省略する。画像入力端子１より入力された
入力画像信号は、ＤＣＴ６４で離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）の処理が行われ、その結果である係数が量子化器６
５と減算器３とに与えられる。量子化器６５では前記係
数が符号量制御器１４から与えられる大きな量子化ステ
ップ幅で量子化され、固定長符号が可変長符号化器６６
と逆量子化器６１とに与えられる。
【００２８】可変長符号化器６６では固定長符号が可変
長符号化されて、低転送レートの画像データとなり、バ
ッファ１３に与えられる。一方、逆量子化器６１では固
定長符号が対応する量子化代表値に置き換えられて再生
係数となり、減算器３の減算入力に与えられる。減算器
３ではＤＣＴ６４の出力から前記再生係数が減算され、
誤差成分信号が作られて量子化器６２に与えられる。量
子化器６２では前記誤差成分信号が符号量制御器７から
与えられる量子化ステップ幅で量子化されるが、量子化
のステップ幅は量子化器６５のものより細かくなってい
る。
長符号化されて、低転送レートの画像データとなり、バ
ッファ１３に与えられる。一方、逆量子化器６１では固
定長符号が対応する量子化代表値に置き換えられて再生
係数となり、減算器３の減算入力に与えられる。減算器
３ではＤＣＴ６４の出力から前記再生係数が減算され、
誤差成分信号が作られて量子化器６２に与えられる。量
子化器６２では前記誤差成分信号が符号量制御器７から
与えられる量子化ステップ幅で量子化されるが、量子化
のステップ幅は量子化器６５のものより細かくなってい
る。
【００２９】量子化器６２の出力は可変長符号化器６３
に与えられ、固定長符号が可変長符号化されて誤差成分
データとなり、バッファ６に与えられる。バッファ６の
出力である誤差成分データと、バッファ１３の出力であ
る低転送レートの画像データは、マルチプレクサ８で多
重化され、データ出力端子９より出力される。なお、本
実施例は、同一信号に対する量子化の細かさによる階層
化なので、階層間の量子化バランスを取るための手段は
特に設けなくてもよい。
に与えられ、固定長符号が可変長符号化されて誤差成分
データとなり、バッファ６に与えられる。バッファ６の
出力である誤差成分データと、バッファ１３の出力であ
る低転送レートの画像データは、マルチプレクサ８で多
重化され、データ出力端子９より出力される。なお、本
実施例は、同一信号に対する量子化の細かさによる階層
化なので、階層間の量子化バランスを取るための手段は
特に設けなくてもよい。
【００３０】次に、本発明の画像符号化装置で符号化さ
れた符号列（Data stream ）が記録媒体に記録された状
態について説明する。ＶＴＲ等では記録媒体上に、情報
が記録された情報トラックが多数形成されている。この
情報トラックは、数トラックにつき１トラックが、前記
低解像度の画像や前記独立画像等の優先画像情報が記録
される特定トラックとなる。その様子を図４に示す。図
４は記録媒体に於ける記録形態の一例を示す図である。
図４に示す例に於いて前記特定トラックと非特定トラッ
クとが交互に配置されている。
れた符号列（Data stream ）が記録媒体に記録された状
態について説明する。ＶＴＲ等では記録媒体上に、情報
が記録された情報トラックが多数形成されている。この
情報トラックは、数トラックにつき１トラックが、前記
低解像度の画像や前記独立画像等の優先画像情報が記録
される特定トラックとなる。その様子を図４に示す。図
４は記録媒体に於ける記録形態の一例を示す図である。
図４に示す例に於いて前記特定トラックと非特定トラッ
クとが交互に配置されている。
【００３１】図５はデータ形態の例を示す図である。図
５に示すように、優先画像情報の符号量が許容される最
大値と一致する場合は、前記特定トラックはその優先画
像情報で満たされ、優先画像情報以外の画像情報即ち非
優先画像情報は前記特定トラック以外の非特定トラック
に記録される。 しかし優先画像情報の符号量が最大値
より少ない場合は、前記非優先画像情報が非特定トラッ
クの他に前記特定トラックの一部にも記録される。記録
媒体への記録は前記したような形態で行われるために、
図１に於けるマルチプレクサ８では、情報トラックの記
録形態に合わせたフォーマットで符号情報が作られる。
５に示すように、優先画像情報の符号量が許容される最
大値と一致する場合は、前記特定トラックはその優先画
像情報で満たされ、優先画像情報以外の画像情報即ち非
優先画像情報は前記特定トラック以外の非特定トラック
に記録される。 しかし優先画像情報の符号量が最大値
より少ない場合は、前記非優先画像情報が非特定トラッ
クの他に前記特定トラックの一部にも記録される。記録
媒体への記録は前記したような形態で行われるために、
図１に於けるマルチプレクサ８では、情報トラックの記
録形態に合わせたフォーマットで符号情報が作られる。
【００３２】
【発明の効果】本発明では、画像符号化装置に於いて、
特定の種類の画像情報を優先画像情報としてその符号量
が全体の符号量に対して一定比率以下になるように符号
化されるので、記録媒体では、数トラックごとに１トラ
ックの割合で前記優先画像情報が記録され、この数トラ
ックおきに形成される特定の情報トラックに前記優先画
像情報の全てが収まる。優先画像情報の符号量は全体の
符号量に対して一定比率以下なら自由度があるので、そ
の範囲で最適な画質とすることが出来る。また優先画像
情報が記録された情報トラックの数は少ないので、高速
再生で必要な情報が無駄なく読み取られ、高品質な高速
サーチ画像が得られる。また、高精細度の画像が記録さ
れた記録媒体から低解像度の画像が容易に得られ、記録
媒体と再生装置に於いて、高精細度画像用と低解像度画
像用とを共通にすることが出来る。
特定の種類の画像情報を優先画像情報としてその符号量
が全体の符号量に対して一定比率以下になるように符号
化されるので、記録媒体では、数トラックごとに１トラ
ックの割合で前記優先画像情報が記録され、この数トラ
ックおきに形成される特定の情報トラックに前記優先画
像情報の全てが収まる。優先画像情報の符号量は全体の
符号量に対して一定比率以下なら自由度があるので、そ
の範囲で最適な画質とすることが出来る。また優先画像
情報が記録された情報トラックの数は少ないので、高速
再生で必要な情報が無駄なく読み取られ、高品質な高速
サーチ画像が得られる。また、高精細度の画像が記録さ
れた記録媒体から低解像度の画像が容易に得られ、記録
媒体と再生装置に於いて、高精細度画像用と低解像度画
像用とを共通にすることが出来る。
【図１】本発明の画像符号化装置に係わる第１実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】本発明の画像符号化装置に係わる第２実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】従来の画像符号化装置の一例を示すブロック図
である。
である。
【図４】記録媒体に於ける記録形態の一例を示す図であ
る。
る。
【図５】データ形態の例を示す図である。
【図６】本発明の画像符号化装置に係わる第３実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１…画像入力 ２…ＬＰＦ ３…減算器 ４…補間器 ５、１２…符号化器 ６、１３…バッファ ７、１４…量子化制御器 ８…マルチプレクサ ９…データ出力 １０、２０…第１符号量制御手段 １１…サブサンプラ １５…符号量設定器 １６…第２符号量制御手段（符号量制限器） ２１…予測減算器 ２２、２７…切り替えスイッチ ２３…フレームカウンタ ２４…フレームメモリ ２５…加算器 ２６…復号化器
Claims (4)
- 【請求項１】画像情報を符号化する画像符号化装置に於
いて、 その情報だけから画像が再生できる優先画像情報を符号
化する符号化手段と、 前記優先画像情報以外の非優先画像情報を符号化する符
号化手段と、 前記優先画像情報と前記非優先画像情報の合計の符号量
が、所定値以内に収まるように発生符号量を制御する第
１符号量制御手段と、 前記優先画像情報の符号量が前記合計の符号量に対して
所定比率以内に収まるように発生符号量を制御する第２
符号量制御手段とを持つことを特徴とする画像符号化装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載の画像符号化装置に於い
て、前記優先画像情報として、画像間予測を用いた符号
化に於いて独立して符号化される画像或いは画像情報を
階層化して符号化する階層符号化に於ける低解像度の画
像を前記第１符号化手段で符号化することを特徴とする
画像符号化装置。 - 【請求項３】符号化された画像情報が記録された記録媒
体であって、 その情報だけから画像が再生できる優先画像情報が特定
のトラックに記録され、前記特定のトラックが周期的に
配置されていることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項４】請求項３に記載の記録媒体に於いて、前記
優先画像情報が、画像間予測符号化に於ける独立符号化
画像或いは階層符号化に於ける低解像度の画像或いは量
子化ステップ幅の大きい画像であることを特徴とする記
録媒体。
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