JPH07170489A - ビデオ画像処理システム - Google Patents

ビデオ画像処理システム

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JPH07170489A
JPH07170489A JP6128482A JP12848294A JPH07170489A JP H07170489 A JPH07170489 A JP H07170489A JP 6128482 A JP6128482 A JP 6128482A JP 12848294 A JP12848294 A JP 12848294A JP H07170489 A JPH07170489 A JP H07170489A
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Robin A Cawley
ロビン・アレクサンダー・カウリー
Alan L Stapleton
アラン・ルイス・ステープルトン
Ian M Brown
イアン・マイケル・ブラウン
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Quantel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力された画像シーケンスにおける画像のデ
ータを圧縮してから記憶するビデオ処理システムを提供
する。 【構成】 上記のビデオ画像処理システム１は、入力キ
ャッシュ記憶装置３、圧縮機１３および１５、ならびに
出力記憶装置１７を含む。圧縮機１３および１５は入力
されたビデオデータの各画像を所与の度合いまで圧縮
し、データファイルを生成する。各データファイルのバ
イト数が出力記憶装置１７における記憶エリア１９の予
め定められた割合を占めるかどうかを判断するために記
憶エリア１９の既知のサイズと比較されて、必要に応じ
て圧縮が異なった度合いで繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】この発明はビデオ画像処理システムに関
する。
【０００２】ビデオ画像処理システムにおいて、処理さ
れるべきビデオ画像のフィールドまたはフレームは複数
の画素（ピクセル）を規定するデジタル画像データによ
って表わされ、これらの画素が合わさってフィールドま
たはフレームを形成する。６２５ラインまたは同様なサ
イズのビデオシステムでは、各ビデオフレームは典型的
にはフレームを形成するピクセルすべてを表わすのに約
８００キロバイトのデータを必要とする。しばしば、画
像処理は複数のフレームを含むビデオクリップにおける
選択されたフレームに対して適用され、そのクリップに
対する処理を容易にするためには、各フレームを表わす
データをフレームランダムアクセスを基準として使用可
能にすることが望ましい。つまり、クリップにおけるい
かなるフレームを表わすデータにアクセスするのにかか
る時間も、クリップにおける他のいずれかのフレームの
ためのデータにアクセスするのにかかる時間と、実質的
に同じである。
【０００３】フレームランダムアクセス記憶装置が知ら
れている。そのような装置の１つは複数のディスク記憶
装置を含み、これらは一緒にビデオ表示速度（たとえば
１秒あたり２５または３０個のフレーム）でデータを受
け取ったり出力したりすることができるように配列され
る。現在、フレームランダムアクセスを基準として数分
間の映像を記憶することができるように互いに並列に接
続されたいくつかのディスク記憶装置を含むビデオ記憶
装置が入手可能である。しかしながら、そのような記憶
装置のコストは比較的高く、利用できないほど高価であ
ることもあり得る。
【０００４】画像シーケンスを表わすデータの記憶が、
固定されたファイルサイズで行なわれる、すなわちシー
ケンスの各画像に関連するデータを記憶するために割り
当てられる容量の等しい記憶装置で行なわれることが、
望ましい。オンラインシステムの場合には常であるよう
に、記憶された画像データが圧縮されていなければ、そ
のような記憶装置は自然に受け入れられる形態のもので
ある。しかしながら、画像データが記憶される前に圧縮
される、オフラインシステムにおける固定されたファイ
ルサイズの記憶装置を用いるにあたっては、困難が伴
う。なぜなら画像データを圧縮した結果データのファイ
ルは異なった画像については異なったサイズになるから
である。
【０００５】オフラインシステムにおいては、所与の容
量の記憶装置において記憶することのできるビデオフレ
ームの数は、記憶に先立ってビデオデータを圧縮するこ
とによって、増大させることができる（そして要求され
る記憶スペースの量を低減することができる）。データ
圧縮技術は現在、ビデオデータの圧縮を、そのデータが
後に伸長されるときに画像の品質における損失が、小さ
く受け入れ可能なもののみであるように行なうことがで
きるまでに、十分に進歩している。
【０００６】一般に、ビデオデータに圧縮技術が適用さ
れた場合、その結果得られた圧縮されたデータは、もし
その圧縮されたデータが直接モニタに出力されたならば
という意味では、オリジナルの画像に対し目に見えるよ
うな関係は有しておらず、結果として得られてモニタに
表示される画像はオリジナルの画像とは全く似通ってい
ないものとして現われるだろう。実際、結果として得ら
れた画像はおそらく目に見える限りでは意味のないもの
となるであろう。したがって、オリジナルのビデオデー
タが、あわさってフレームまたはフィールドを規定する
複数のピクセルを表わす一方で、それに対応する圧縮さ
れたデータはデータフレームにおけるデータとは既知の
数学的関係にあるデータのブロック（これ以降はデータ
のファイルと称する）として考えることができる。
【０００７】成し遂げることのできるデータ圧縮の量は
画像の特性に依存する。たとえば所与の圧縮について、
群衆シーンのようなノイズの多い絵を表わすデータのフ
レームが結果としてもたらすであろうファイルは、単色
のスクリーンなどの静的な絵を表わすデータのフレーム
よりもずっと大きい。データ圧縮の単純な例を、画像が
同じカラー値を有するピクセルのグループを走査順に
（たとえば１２個の赤色のピクセルの次に７個の緑色の
ピクセル、その次に９個の茶色のピクセル等々）識別す
ることによって規定される、ランレングスエンコーディ
ングで考えてみる。単一色を表わすデータのフレームの
場合、そのデータはおよそ８０万ピクセル（すなわち画
像中のすべてのピクセル）を所与のカラー値を有するも
のとして規定する、数バイトだけを含むデータのファイ
ルになるまで低減することができる。しかしながら、群
衆シーンを表わすデータのフレームの場合、隣接するピ
クセルのカラー値がかなり異なっていることがあり得、
究極的にはデータフレームのランレングスエンコーディ
ングにより、各ピクセルの色彩が個別に規定されるファ
イルが生成され、したがってそのファイルはオリジナル
のデータフレームよりも多いバイト数のデータを含むだ
ろう。
【０００８】ランレングスエンコーディングは粗雑な圧
縮技術であるが、いわゆるＪＰＥＧ圧縮やフラクタル圧
縮などのより洗練されたアプローチが、ビデオデータの
圧縮に利用可能である。ビデオ画像を表わすデータを圧
縮するにあたっては、これらのより洗練された技術を用
いることが好ましい。なぜなら、後にデータが伸長され
るとき、多くの場合それによって表わされた画像の品質
においてわずかだが認識可能な損失が存在するからであ
る。しかしながらこれらの技術もまた、絵の特性（ノイ
ズの多さ）に敏感である。したがって、静的な絵を表わ
すデータのフレームを圧縮した結果、ノイズの多い絵を
表わすデータのフレームを同じように圧縮する場合より
もデータのファイルは小さいものになる。したがって、
圧縮の度合いが固定されている場合、ビデオシーケンス
におけるデータのフレームを圧縮すると、異なったサイ
ズの一連のデータファイルがもたらされる。
【０００９】変動し得るサイズのファイルをランダムア
クセス記憶装置に記憶するのは、けっして容易かつ効率
的に行なえるというものではない。変動し得るサイズの
ファイルをランダムに記憶する１つの方法は、画像の中
で最もノイズの多いものを表わすデータフレームから生
成される、可能性として最も大きいファイルのサイズを
定め、圧縮によって生成される各ファイルに対し、ファ
イルの実際のサイズとは関わりなくその大きさの記憶ス
ペースを割り当てることである。ほとんどの場合、ビデ
オ画像は最悪の場合よりもノイズが少ないだろうから、
対応するデータファイルはそれに対して割り当てられた
スペースの量よりも小さいだろう。したがって、データ
のファイルを記憶するのに記憶スペースがすべて利用さ
れるわけではなく、記憶スペースは無駄になってしま
う。記憶スペースの需要が大きい場合には、圧縮の度合
いが高められ、要求されるスペースもデータの各ファイ
ルに割り当てられる必要のあるスペースもより少なくな
る。しかしながら、このアプローチの結果静的画像を表
わすデータのフレームを不必要に高度に圧縮してしまう
ことになり、そのことによって後に伸長されたデータの
フレームにより表わされる静的画像において不必要かつ
目に見えるアーチファクトを導入してしまう可能性があ
る。
【００１０】所与の画像を表わす画像データのフレーム
に対して適用され、その画像データを圧縮された形式で
表わすデータファイルを生成する圧縮の度合いは、圧縮
係数として規定されてよい。所与の画像について、圧縮
係数が大きいほどデータはより圧縮され、したがって要
求されるファイルサイズはより小さくなる。したがっ
て、ある特定の圧縮係数に対し、その画像が単純な画像
すなわち比較的静的なものであれば、それが複雑な画像
すなわち比較的ノイズの多いものであった場合よりも要
求される記憶容量は小さくなるだろう。このことから、
ファイル内のデータ量が画像のノイズの多さに依存する
とともにそのデータが圧縮される態様にも依存している
ため、「圧縮係数」という用語は、実際にはフレーム内
のデータ量と圧縮の結果もたらされる対応するファイル
内のデータ量との比に関連しているわけではないという
ことが認識されるべきである。正しくは、「圧縮係数」
という表現は画像データのフレームを圧縮してデータフ
ァイルを生成するにあたって圧縮技術によって行なわれ
た仕事の量をいうのであって、この仕事は比較的静的な
画像にはより小さいファイルを、比較的ノイズの多い画
像に対してはより大きいファイルを生成するものであ
る。
【００１１】このように、たとえば動いているシーンの
ためのビデオ画像のシーケンスには、そのシーケンスを
所与の圧縮度で記憶するのに一連の異なったファイルサ
イズが要求されるだろう。文中で前述したように、異な
ったサイズのファイルを記憶することは魅力的な選択肢
ではない。なぜなら、ファイルサイズが均一の記憶装置
により、永久記憶装置がディスク記憶装置であり、その
記憶装置に対してランダムアクセスが提供され、かつ映
像の個々の画像を記憶装置に記録したり記憶装置から消
去したりすることができる機械のファイル構造が、かな
り単純化されるからである。固定ファイルの記憶装置は
また、記憶された画像が圧縮されない機械との系統的な
類似性を維持することもする。
【００１２】
【発明の概要】したがってこの発明の目的は、入力され
た画像シーケンスにおける画像に関連するデータのファ
イルが圧縮されてから記憶される、改良されたビデオ画
像処理システムを提供することである。
【００１３】この発明の目的はまた、ビデオ画像のシー
ケンスを表わすビデオデータが圧縮された形で記憶され
るために処理されるビデオ画像処理システムを提供する
ことであって、このシステムは、入来するビデオ画像の
ためのデータを圧縮し、圧縮が最適のものであるかどう
かを判断するために各画像のための圧縮されたデータを
検査し、かつ圧縮が最適のものではないとわかった場合
に異なった圧縮パラメータを用いて画像のためのデータ
を再び圧縮するように配列される。
【００１４】この発明はビデオ画像処理システムにおい
て成り立つものであって、システムは、入力されたビデ
オシーケンスにおける複数の画像を表わす入力ビデオデ
ータを一時的に記憶するための入力記憶装置と、入力記
憶装置に記憶されたビデオデータの各画像を所与の度合
いまで順次的に圧縮して、入力ビデオデータを圧縮され
た形で表わす複数バイトの圧縮されたデータを各々が含
むそれぞれのデータファイルを生成するための、データ
圧縮手段とを含み、圧縮手段はビデオデータを、そのビ
デオデータが入力記憶装置へ記憶されるために入力され
る速度よりも速い速度で圧縮するべく動作し、さらにこ
のシステムはデータ圧縮手段によって生成される圧縮さ
れたデータのそれぞれのファイルを一時的に記憶してお
いて出力するための既知の固定サイズの複数の記憶エリ
アを含む出力記憶装置と、各データファイル内のバイト
数を出力記憶装置における１つの記憶エリアの既知のサ
イズと比較して、データファイルが出力記憶装置内の前
記記憶エリアにおける予め定められた割合を占めるかど
うかを判断し、データファイルが前記記憶エリアの前記
予め定められた割合を占めない場合、圧縮の度合いを変
化させるようにデータ圧縮手段の動作を調整し、かつ前
記記憶エリアにおける前記予め定められた割合を占める
であろうサイズのデータファイルを出力記憶装置におけ
るそれぞれのエリアに生成しかつ記憶するために、圧縮
手段に１回以上の繰返し圧縮を前記変化させられた度合
まで行なわせるための処理手段とを含み、システムはそ
れによって圧縮されたデータを記憶するにあたりデータ
の圧縮および記憶の利用を最適化する。
【００１５】好ましくはデータ圧縮手段は、ビデオシー
ケンスのある画像に適用される圧縮の最初の度合いが、
そのビデオシーケンスにおける以前の画像でその画像か
ら生成されたデータファイルが前記記憶エリアの前記予
め定められた割合を占めることができたものに適用され
た圧縮の度合いと等しくなるように、配列される。
【００１６】有利には、入力ビデオデータは合わさって
入力ビデオシーケンスにおけるフィールドを形成する複
数の画素を表わす。
【００１７】代替的には入力ビデオデータは、合わさっ
て入力ビデオシーケンスにおけるフレームを形成する複
数の画素を表わす。
【００１８】好ましくは、入力記憶装置と出力記憶装置
との各々はキャッシュ記憶装置を含む。
【００１９】適切なのは、入力記憶装置と出力記憶装置
との各々がランダムアクセス記憶装置を含むということ
である。
【００２０】この発明を実施するシステムの一形態で
は、データ圧縮手段は第１および第２のデータ圧縮器を
含み、このデータ圧縮器は前記１回以上の繰返し圧縮が
前記第１および第２のデータ圧縮器の一方によって入力
ビデオシーケンスの所与の画像を表わすデータに対し行
なわれる一方で入力ビデオシーケンスの連続する部分を
表わすデータが前記第１および第２のデータ圧縮器の他
方によって圧縮されることができるように協働する。
【００２１】好ましい特徴に従い、処理手段は予想アル
ゴリズムによって画像の繰返し圧縮に必要とされる圧縮
の度合いを決定するよう配列される。
【００２２】好ましくは、前記予想アルゴリズムは繰返
しに先立つ圧縮において入力された画像データに適用さ
れるデータ圧縮の度合い、繰返しに先立っての圧縮にお
いて圧縮手段によって生成されたデータファイル内のデ
ータ量、および出力記憶装置における記憶エリアのサイ
ズの関数である。
【００２３】適切には、予想アルゴリズムは次式によっ
て求められる。 Ｑ′＝Ｑ（必要とされる記憶容量／使用可能な記憶容
量）a 式中、Ｑ′＝画像データの繰返し圧縮に要求される圧縮
の度合い。
【００２４】Ｑ＝繰返し圧縮に先立つ圧縮において画像
データに適用される圧縮の度合い。ａ＝経験的に定めら
れた定数。
【００２５】「必要とされる記憶容量」は、圧縮器によ
ってそのデータファイルを作り出すべく度合いＱまで実
行された圧縮により生成されたファイル内の、バイト数
によるデータ量である。
【００２６】「使用可能な記憶容量」は、データのファ
イルを記憶するために記憶手段において使用可能な記憶
スペースの、バイト数による量である。
【００２７】この発明の上記およびさらなる特徴は、前
掲の特許請求の範囲において特定的に述べられており、
その利点とともに、添付の図面を参照して提示される以
下のこの発明の例示的実施例の詳細な説明を考慮するこ
とによってより明らかになるであろう。
【００２８】
【実施例の詳細な説明】図面を参照して、ビデオ処理シ
ステム１において、各フィールドがデジタルデータによ
って表わされる映像、適切には動いている映像のフィー
ルドのシーケンスが、ビデオソース（図示せず）から入
力キャッシュ記憶装置３に供給され、その入力キャッシ
ュ記憶装置３においてフィールドは別個になったフィー
ルド記憶エリア５、７、９、１１の中に記憶されるが、
その数はシステムが備えておくことを要求される各フィ
ールドの繰返し圧縮の回数に依存する。連続するフィー
ルドの対はビデオシーケンスのそれぞれのフレームを含
む。入力デジタルビデオデータは、フィールド記憶エリ
ア５、７、９、１１にランダムに入力することができる
ので、一旦１つのフィールドのためのデータが処理され
ると、それと後に続く処理のための新しいデータとを入
れ換えることができる。
【００２９】２つの圧縮器１３および１５が設けられて
おり、その各々はフィールド記憶エリア５、７、９、１
１の各々にランダムにアクセスでき、かつ一緒になっ
て、アクセスされたデータフィールドに対する圧縮を、
そのフィールドを表わすデータがキャッシュ記憶装置３
に供給されるスピードよりも速いスピードで、行なう。
後により詳しく説明するように、圧縮器１３および１５
はプロセッサ１６の制御下で動作し、キャッシュ記憶装
置３の記憶エリア５、７、９、１１からデータのフィー
ルドを読み出しかつそれに対してデータ圧縮を適用し、
そのデータフィールドに関連する圧縮されたデータのフ
ァイルを生成する。
【００３０】圧縮器からの各フィールドのためのデータ
ファイルは、プロセッサ１６の制御下で出力キャッシュ
記憶装置１７に供給され、この出力キャッシュ記憶装置
１７はビデオフィールドの各々のためのそれぞれのデー
タファイルを記憶するための複数のファイル記憶エリア
１９を有しており、このファイル記憶エリア１９は容量
が等しい。出力キャッシュ記憶装置１７はプロセッサ１
６の制御下で、ファイル記憶エリア１９の中に含まれる
データのファイルをディスク記憶装置２１または他の形
態の永久記憶装置、たとえばビデオテープレコーダに供
給する。
【００３１】２つの圧縮器１３および１５の動作の態様
は次のとおりである。一旦、シーケンスにおける第１の
フレームの第１のフィールドを表わすデータの、フィー
ルド記憶エリア５へのローディングが完了すると、第２
のフィールドを表わすデータがフィールド記憶エリア７
へローディングされ始めるとともに、圧縮器１３による
第１のフィールドを表わすデータの圧縮が始まる。デー
タは、キャッシュ記憶装置３から圧縮器１３または１５
に読み出され、そこでシーケンスにおけるフィールドを
表わすキャッシュ記憶装置３への供給データの速度と少
なくとも等しいスピードで、好ましくはいくぶんそれよ
り速いスピードで圧縮される。圧縮されたデータは圧縮
器１３から出力されて出力キャッシュ記憶装置１７内の
ファイル記憶エリア１９に記憶される。
【００３２】データにおける第１のフィールドに与えら
れる圧縮の度合いが、圧縮されたデータファイル内のバ
イト数が予め定められた範囲内に入るようなものであれ
ば、すなわち満たされつつあるファイルの占有率が、た
とえば記憶エリア１９におけるサイズの８０％から１０
０％の間の、満足のいくものとなるような範囲内に入る
ようなものであれば、データの第２のフィールドの圧縮
が圧縮器１３によって行なわれる一方で、キャッシュ記
憶装置３のエリア９へデータの次のフィールドのローデ
ィングが行なわれる。その処理スピードはフィールドの
各々のためのデータがキャッシュ記憶装置３に入力され
る速度と少なくとも等しく、好ましくはそれより速いの
で、次のデータフィールドの圧縮を扱うのに繰返し圧縮
が必要でない限りにおいて、圧縮器１３を利用すること
ができる。
【００３３】しかしながら、結果として得られたファイ
ル内のデータ量がそれに割り当てられた記憶エリア１９
を十分には満たさないために、キャッシュ記憶装置３に
おけるエリア５からのデータのフィールドが繰返し圧縮
を必要とする場合を仮定されたい。この場合、記憶エリ
ア５内のデータの第１のフィールドは再び出力され、再
び圧縮器１３によってその圧縮が行なわれるということ
が起こる。しかしながらこのときには、結果として得ら
れたファイルが大きすぎるものであった場合は、前の圧
縮によって生成されたものよりも小さいデータのファイ
ルを生成するためにより大きい度合いの圧縮がそのデー
タのフィールドに適用され、結果として得られたファイ
ルが小さすぎた場合はより小さい度合いの圧縮が適用さ
れる。第１のフィールドに対する繰返し圧縮は前の圧縮
によって生成されたデータのファイルが大きすぎるまた
は小さすぎるということをプロセッサ１６が確定した後
すぐに再び始まることができる。
【００３４】第２のフィールドのためのデータが記憶エ
リア７に記憶されるとすぐに、それは圧縮器１５に出力
され始め、それによって圧縮されることができる。第３
のフィールドのためのデータが記憶エリア９に記憶され
た頃には、第１のフィールドのためのデータの圧縮（い
かなる繰返し圧縮をも含む）は完了しているべきであ
り、圧縮器１３はしたがってその第３のデータフィール
ドを圧縮するのに利用可能である。同様に、記憶エリア
１１に第４のフィールドのためのデータが記憶された頃
には、第２のフィールドのためのデータの圧縮（いかな
る繰返し圧縮をも含む）は完了して第４のデータフィー
ルドの圧縮に圧縮器１５を利用できるようにしているべ
きである。
【００３５】時には、後により詳細に説明するように、
データのフィールドに対し、圧縮を２度目に繰り返すこ
とが必要であるかもしれない。圧縮器１３および１５は
ともにデータが入力キャッシュ記憶装置３に送られる速
度よりも速い速度でデータを圧縮するので、これはいか
なる問題をももたらさない。したがって、２回目の繰返
し圧縮により引き起こされるどのようなさらなる遅延
も、通常はいくつかのフィールド周期の間に２つの圧縮
器によって埋め合わせることができる。換言すれば、記
憶装置３に供給されるフィールドは効果的に待ち行列に
入れられており、フィールドに対する圧縮および繰返し
圧縮は、圧縮または繰返し圧縮が行なわれることが必要
になったときに利用可能な圧縮器によって扱われる。
【００３６】シーケンスにおけるフィールドの各々のた
めのデータに適用される最初の圧縮係数は、先行するフ
ィールドのためのデータとともに用いられてその圧縮を
成し遂げた圧縮係数と等しく、データ圧縮時には、先の
データはエリア１９にローディングされる。ビデオシー
ケンスにおいては、所与の画像フィールドの内容が先行
するフィールドの内容と著しく異なることはないと仮定
しても不合理ではない。これはそのビデオシーケンスが
カットまたは他の編集ポイントを含み、そこで各側のフ
ィールドの内容がかなり違っているかもしれないという
場合を除けば、ほとんどの場合当てはまる。しかしなが
ら、編集ポイントが存在する場合でさえも、この仮定
は、以下に述べることからより明らかになるであろうよ
うに、適用されるべき圧縮の度合いを決定するための有
用な出発点を提供するものである。
【００３７】データのファイルが圧縮器１３および１５
の一方または他方から出力キャッシュ記憶装置１７内の
エリア１９にローディングされている間、プロセッサ１
６はその圧縮器から出力されているデータのバイト数を
カウントする。ファイル内のそのバイトの数が予め定め
られた範囲を上回るまたは下回る場合、たとえばエリア
１９のサイズの１００％を上回っているまたは８０％を
下回っている場合、プロセッサ１６は適切な圧縮器１３
または１５に命令して、それによって行なわれる圧縮の
度合いを予想アルゴリズムに従って変えさせる。適切な
アルゴリズムの１つは次のとおりである。
【００３８】Ｑ′＝Ｑ（必要とされる記憶容量／使用可
能な記憶容量）a 式中、Ｑ′＝画像データに対する繰返し圧縮のために要
求される圧縮の度合い。
【００３９】Ｑ＝繰返し圧縮に先立つ圧縮において画像
データに対して適用される圧縮の度合い。
【００４０】ａ＝経験的に定められる定数。その適切な
値は１．３３である。「必要とされる記憶容量」は、圧
縮器によってそのデータファイルを作り出すために度合
いＱまで実行される圧縮により生成されるファイル内
の、バイト数によるデータ量である。
【００４１】「使用可能な記憶容量」は、データのファ
イルを記憶するためのキャッシュ記憶装置１７における
エリア１９内で使用可能である、バイト数による記憶ス
ペースの量である。
【００４２】したがってもし必要であるならば、繰返し
圧縮の度合いは繰返し圧縮に先行する圧縮時の値から計
算される圧縮の度合いとプロセッサによってカウントさ
れたバイト数を容量に等価なバイト数によって割った比
率（またはファイルの記憶容量の予め定められた割合）
との積で表わされ、そのような比率は経験的に定められ
た定数分まで累乗される。
【００４３】たとえばいくつかの状況では、圧縮される
べきフィールドが入力ビデオシーケンスにおけるカット
または他の編集ポイントにおいて生じる場合、シーケン
スにおける１つまたは２つ以上のフィールドのデータに
対する１回より多い繰返し圧縮が、対応する圧縮された
データのファイルがローディングされるべき記憶エリア
を満足がいくように利用するには、必要とされるかもし
れない。そのような状況では、２回目のまたは後続して
行なわれる圧縮のためのＱ′の値は、２回目または後続
して行なわれる繰返し圧縮に先行する圧縮において画像
データのフィールドに適用される圧縮の度合いである。
【００４４】使用可能な記憶容量のサイズは固定されて
おり、したがって既知である。プロセッサは、ファイル
内の圧縮されたデータが適切な圧縮器１３または１５か
ら出力されて出力キャッシュ記憶装置１７内の記憶エリ
ア１９に入力されるにつれ、その圧縮されたデータのバ
イト数をカウントする。出力されたバイトの数が使用可
能な記憶容量のサイズを超えるならば、ファイルは明ら
かに大きすぎるので、より高い圧縮度で圧縮が繰り返さ
れる必要があるだろう。適切な圧縮器１３または１５か
らの出力されたバイトの数がファイルのために使用可能
な記憶の量を超えるとすぐに、プロセッサ１６は圧縮器
に動作をやめさせる。同様に、ファイル内のバイト数の
合計が予め定められた下限、たとえばエリア１９におけ
る総スペースの８０％よりも少なければ、より低い圧縮
度で圧縮を繰り返す必要があるだろう。プロセッサはま
た、Ｑ′の新しい値を計算し、圧縮器の動作はそれにし
たがって調整される。その後、前と同じデータフィール
ドに対して繰返し圧縮が実行され、先行するファイルよ
りも適切さに応じてより高いまたはより低い度合いの圧
縮の対象にされたデータのファイルが生成される。
【００４５】過剰な繰返し圧縮を防ぐため、再試行に制
限が設定されて、繰返しの回数を受け入れ可能な回数、
例えば５回以下の再試行に制限してもよい。その場合、
システムにおける再試行制限が到達されると、Ｑのデフ
ォルト値が用いられ、これが圧縮されたデータのファイ
ルを、確実にその目的のために割り当てられた出力記憶
装置１７における記憶エリア１９内に適合するようにす
る。
【００４６】示されている２つの圧縮器ではなく、より
スピードの速い圧縮器を１つ用いてもよいということ
は、明らかである。しかしながら、圧縮を繰り返す必要
があれば時間の損失となり、それにより圧縮のハードウ
ェアが、キャッシュストア３におけるフィールド記憶エ
リアへのビデオフィールドを表わすデータの、リアルタ
イムであるかもしれない供給スピードについていけなく
なるかもしれない。大きいキャッシュ記憶装置３および
１７を設けることが助けにはなるが、圧縮器を１つ用い
た場合、システムは時たまの繰返しにしか対処しない。
圧縮器を２つ用いることにより、予想アルゴリズムが成
功するので実際にはたびたび起こることではないとはい
え、すべてのフィールドに対して２回目の繰返し圧縮を
行なうことができるようになる。例示されるシステムで
は場合に応じた複数回の繰返し圧縮が容易にできるよう
になることが見込まれる。
【００４７】システムは、各ファイル内のデータのバイ
ト数が等しくされる傾向をもつように動作するというこ
とを認識されたい。、その結果、適用される圧縮係数が
固定されており最も複雑な画像に対処するように選択さ
れている場合と比べて、再生における平均の品質が向上
し、見たところ均一である。
【００４８】再生中、画像伸長器が、伸長しようとして
いる画像ファイルを圧縮するのに用いられた圧縮係数と
合うようにセットアップされなければならない。これ
は、ディスク記憶装置２１に記憶するときに、各圧縮デ
ータファイルの前に付けられたヘッダの中に圧縮係数の
データを記憶することによって成し遂げることができ
る。
【００４９】以上のように好ましい実施例を参照するこ
とによってこの発明を説明してきたが、問題の実施例は
単に例示的なものであって、当業者に思い浮かぶであろ
うような修正および変形が前掲の特許請求の範囲および
それに等価なものにおいて述べられたこの発明の精神お
よび範囲から逸脱することなく行なわれてよいというこ
とをよく理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像データのフレームが圧縮されて圧縮データ
のファイルを生成し、それが記憶装置の中に記憶され
る、ビデオ処理システムにおける要素を示す図である。
【符号の説明】
１ ビデオ処理システム ３ 入力キャッシュ記憶装置 １３ 圧縮器 １５ 圧縮器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/907 Ｂ (72)発明者 アラン・ルイス・ステープルトン イギリス、アール・ジィ・15 ９・ユー・ ジェイ バークシャー、ニューベリー、ウ ールトン・ヒル、ブロムリー（番地なし) (72)発明者 イアン・マイケル・ブラウン イギリス、アール・ジィ・４ ０・エイ・ エイ バークシャー、リーディング、ケイ バーシャム、ワシントン・ロード、32

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力されたビデオシーケンスにおける複
    数個の画像を表わす入力ビデオデータを一時的に記憶す
    るための入力記憶装置と、 入力記憶装置内に記憶されたビデオデータの各画像を順
    次的に所与の最初の度合いまで圧縮して、入力ビデオデ
    ータを圧縮された形で表わす複数バイトの圧縮データを
    各々が含むそれぞれのデータファイルを生成するための
    データ圧縮手段とを含み、圧縮手段はビデオデータを、
    それが入力記憶装置での記憶のために入力される速度よ
    りも速い速度で圧縮するように動作し、さらにデータ圧
    縮手段によって生成された圧縮データのそれぞれのファ
    イルを出力のために一時的に記憶するための、既知の固
    定されたサイズの複数の記憶エリアを含む、出力記憶装
    置と、 各データファイル内のバイトの数を出力記憶装置内の１
    つの記憶エリアの既知のサイズと比較して、データファ
    イルが出力記憶装置内の前記記憶エリアにおける予め定
    められた割合を占めるかどうかを判断し、データ圧縮手
    段の動作を調整して、データファイルが前記記憶エリア
    における前記予め定められた割合を占めない場合は圧縮
    の度合いを変え、出力記憶装置におけるそれぞれのエリ
    アに前記記憶エリアの前記予め定められた割合を占める
    サイズのデータファイルを生成しかつ記憶するために、
    圧縮手段に前記変化させられた度合いまで１回以上の繰
    返し圧縮を行なわせるための処理手段とを含み、システ
    ムはそれによりデータの圧縮および圧縮されたデータを
    記憶する際の記憶容量の利用を最適化する、ビデオ画像
    処理システム。
  2. 【請求項２】 データ圧縮手段は、ビデオシーケンスに
    おけるある画像に適用される圧縮の最初の度合いが、ビ
    デオシーケンスにおける前の画像に適用されてそこから
    生成されたデータファイルが前記記憶エリアにおける前
    記予め定められた割合を占めることができるようにした
    圧縮の度合いと、等しくなるように配列される、請求項
    １に記載のビデオ画像処理システム。
  3. 【請求項３】 入力ビデオデータは、合わさって入力ビ
    デオシーケンスにおけるフレームを形成する複数の画素
    を表わす、請求項１または２に記載のビデオ画像処理シ
    ステム。
  4. 【請求項４】 入力されたビデオデータは、合わさって
    入力ビデオシーケンスにおけるフレームを形成する複数
    の画素を表わす、請求項１または２に記載のビデオ画像
    処理システム。
  5. 【請求項５】 入力記憶装置および出力記憶装置は、各
    々がキャッシュ記憶装置を含む、請求項１〜４のいずれ
    かに記載のビデオ画像処理システム。
  6. 【請求項６】 入力記憶装置および出力記憶装置は、各
    々がランダムアクセス記憶装置を含む、請求項１〜５の
    いずれかに記載のビデオ画像処理システム。
  7. 【請求項７】 データ圧縮手段は第１および第２のデー
    タ圧縮器を含み、これらは協働して前記第１および第２
    のデータ圧縮器の一方によって前記１回以上の繰返し圧
    縮が入力ビデオシーケンスの所与の画像を表わすデータ
    に対して行なわれる一方で入力ビデオシーケンスの連続
    する部分を表わすデータが前記第１および第２のデータ
    圧縮器の他方によって圧縮されることを可能にする、請
    求項１〜６のいずれかに記載のビデオ画像処理システ
    ム。
  8. 【請求項８】 処理手段は予想アルゴリズムによって画
    像における繰返し圧縮に必要な圧縮の度合いを決定する
    よう配列される、請求項１〜７のいずれかに記載のビデ
    オ画像処理システム。
  9. 【請求項９】 前記予想アルゴリズムは繰返しに先行す
    る圧縮において入力された画像データに適用されたデー
    タ圧縮の度合い、ならびに繰返しに先行する圧縮におい
    て圧縮手段によって生成されたデータファイル内のデー
    タの量および出力記憶装置内の記憶エリアのサイズの関
    数である、請求項８に記載のビデオ画像処理システム。
  10. 【請求項１０】 予想アルゴリズムは、Ｑ′＝Ｑ（必要
    とされる記憶容量／使用可能な記憶容量）a によって求
    められ、 式中でＱ′は画像データの繰返し圧縮のために要求され
    る圧縮の度合いであり、 Ｑは繰返し圧縮に先立つ圧縮において画像データに適用
    された圧縮の度合いであり、 ａは経験的に定められた定数であり、 「必要とされる記憶容量」は圧縮器によって度合いＱま
    で実行された圧縮によって生成されたファイルにおけ
    る、そのデータのファイルを作り出すための、バイトの
    数によるデータ量であり、 「使用可能な記憶容量」はデータのファイルを記憶する
    ための記憶手段において使用可能な、バイトの数による
    記憶スペースの量である、請求項８または９に記載のビ
    デオ画像処理システム。
  11. 【請求項１１】 入力記憶装置へ入力されたデータによ
    って表わされる画像シーケンスは、動いている映像を含
    む、請求項１〜１０のいずれかに記載のビデオ画像処理
    システム。
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