JPH0720229B2 - 圧縮画像デ−タ再生システム - Google Patents

圧縮画像デ−タ再生システム

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JPH0720229B2
JPH0720229B2 JP62108353A JP10835387A JPH0720229B2 JP H0720229 B2 JPH0720229 B2 JP H0720229B2 JP 62108353 A JP62108353 A JP 62108353A JP 10835387 A JP10835387 A JP 10835387A JP H0720229 B2 JPH0720229 B2 JP H0720229B2
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淳一 大木
睦 太田
秀人 國弘
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NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、画像圧縮データ記録媒体の静止画像再生に
好適な圧縮画像データ再生システムに関する。
[従来の技術] カラー動画に画像圧縮を施し符号化して得られる画像デ
ータを、音声信号とともにCD−ROMに書き込み、教育用
或は娯楽用の対話方式映像源を提供する試みがなされて
いる。例えば記録容量に限界があってしかも大容量化が
困難であるCD−ROMに1時間分のカラー画像を記憶させ
る場合、1フレームの画像単位で平均5Kバイトまでの圧
縮が必要であり、その圧縮率は1/120に達する。従っ
て、通常のカラー画像では、1フレーム当たり600Kバイ
ト,約18Mバイト/秒の転送速度が要求されることにな
り、このため記憶容量が540Mバイト程度のCD−ROMに、
単純にディジタル画像データを格納しようとした場合、
再生時間は僅か20秒程度と、ほとんど実用に耐えないも
のとなってしまう。
しかし、以下に示す予測符号化による予測誤差記録と不
等長符号記録等を基調とする高能率符号化方式を導入す
ることで、再生装置の回転数を上げることなく、通常の
音声データ記録用のCD同様、約1時間の表示時間をもつ
カラー画像用CD−ROMが提案されるに至った。高能率符
号化方式は、元来、画像の1画素当たりの平均ビット数
を低減する目的で開発されたものであり、とりわけフレ
ーム間DPCM(差分パルス符号変調)を用いた予測符号化
(predictive coding)方式は、フレーム間の相関が高
く、フレーム差分信号の小さいテレビジョン信号の処理
に好適であるとされている。この予測符号化方式は、X
−Y2次元画像平面内の画素に関する画像データV(i)
を、座標X,Yと時間Tiの関数f(X,Y,Ti)として捉え、
同画素の1フレーム前のデータV(i−1)を用いて予
測した予測値V(i)との予測誤差データE(i)を符
号化する方法をとるものである。予測誤差データE
(i)は E(i)=V(i)−V(i) で表され、この予測誤差データを量子化したのち符号変
換し、CD−ROMに記録することで、画像を圧縮記録する
ことができるわけである。
ところで、上記予測誤差データE(i)がほぼラプラス
分布で近似されることから、第3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
V(i)をその予測値V(i)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E
(i)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からレベル値への変換を行う
逆量子化回路8の出力を、加算器9に供給するととも
に、加算器9の出力を予測回路10を介して加算器9に正
帰還し、加算器9から得られる局部復号信号を減算器4
に供給する構成をとる。予測回路10としては、1フレー
ム周期の遅延時間をもつものが用いられ、フレーム間予
測により得られた予測誤差データがCD−ROM6に記録され
る。
一方、CD−ROM6から読み出されるデータは、記録過程で
符号化された予測誤差データE(i)であり、再生系の
復号器11にて復号される。復号器11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12と、符号逆変換回路12の出力
を逆量子化する逆量子化回路13と、逆量子化回路13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14及び予測回路15からなる。加算器14は、逆量子化
回路13の出力に自身の出力にもとづく予測回路15の出力
を加算するものであり、予測誤差データに対する予測回
路15の出力の巡回加算により、画像データV(i)が再
生される。予測回路15には、記録系同様、フレーム間予
測が用いられる。従って、復号された画像データV
(i)は、予測値V(i)すなわち1フレーム前に復号
した画像データV(i−1)に予測誤差データE(i)
を加算することで得られ、 V(i)=V(i−1)+E(i) として成立する符号化の逆過程を示す関係式からも、復
号原理が理解される。
[発明が解決しようとする問題点] 上記従来の圧縮画像記録・再生システム1は、圧縮画像
のデータファイルであるCD−ROM6を、連続再生すること
を前提にしているため、例えば連続的に送られてくる予
測誤差データにもとづいて静止画像を再生しようとする
場合、復号器11の後段に画像メモリ(図示せず)を用意
しておき、この画像メモリに記憶保持させた画像データ
を繰り返し再生するといった複雑な方法をとっていた。
このため、回路構成が復雑化するのみならず、動画像再
生から静止画像再生への切り替え或は静止画像再生から
動画像再生への切り替えに時間がかかる等の問題があっ
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、動画像
信号をフレーム間相関を利用する予測符号化により圧縮
し、予測誤差データーを記録した圧縮画像データ記録媒
体と、この圧縮画像データ記録媒体から読み出された予
測誤差データ予測復号化する復号器と、外部指令により
動作し、前記復号器にて処理される予測誤差データを等
価的に零に強制することで静止画像を再生させめる静止
画像再生手段を設けて構成したことを特徴とするもので
ある。
[作用] この発明は、動画像信号をフレーム間予測符号化により
圧縮し、予測誤差データを記録した圧縮画像データ記録
媒体を再生するにさいし、復号器にて処理される予測誤
差データを等価的に零に強制することで、静止画像を再
生せしめる。
[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、この発明の圧縮画像データ再生シ
ステムの一実施例を示すシステム構成図、第2図は、第
1図に示した静止画像再生手段各部の信号波形図であ
る。
第1図中、圧縮画像データ再生システム21は、復号器11
内の符号逆変換回路12と逆量子化回路13の間に、静止画
像再生手段22が設けてある。この静止画像再生手段22
は、符号逆変換回路12の後段に接続したゲート回路23
を、フレームパルス発生器24に接続したリサンプル回路
25により開閉制御するよう構成したものである。リサン
プル回路25は、画像再生者自身の手による静止画再生指
令を受け、フレームパルス発生器24の出力フレームパル
スをリサンプルし、リサンプル期間中はゲート回路23の
ゲートを閉じるような制御指令を出力する。なお、この
実施例では、静止画像再生期間中は、CD−ROM6側で同一
箇所の繰り返し再生を強制する構成をとるが、これは静
止画像再生上の必須前提ではなく、あくまで静止画像再
生から通常再生に復帰させたときの再生画像の連続性を
考慮した便宜的な処置に外ならない。
ここで、静止画像再生したいという要求がなされた場
合、まずリサンプル回路25に対し第2図(B)に示した
静止画像再生命令が供給される。このとき、リサンプル
回路25は、静止画像再生指令が供給されている間、フレ
ームパルス発生器24から供給される第2図(A)に示し
たフレームパルスをリサンプルし、同図(C)に示すロ
ウレベルの制御指令をゲート回路23に供給する。その結
果、ゲート回路23は、静止画像再生要求のタイミングの
いかんによらず、必ずフレームパルスに同期してフレー
ム期間を単位にゲートを閉じることができる。
そして、ゲート回路23がゲートを閉じると、加算器14へ
の予測誤差データの新たな供給が断たれる結果、予測回
路15の出力だけが巡回的に出力され、静止画像再生要求
が出された直後の数フレーム期間にわたって、同一復号
出力の繰り返し再生による静止画像再生が行われる。
このように、圧力画像データ再生システム21は、動画像
信号をフレーム間予測符号化により圧縮し、予測誤差デ
ータを記録したCD−ROM6を再生するにさいし、復号器11
にて処理される予測誤差データを等価的に零に強制する
ことで、静止画像を再生せしめる構成としたから、予測
復号化にもっとも適した手法により、静止画像を再生す
ることができ、これにより復号器11の後段に画像メモリ
等を配する構成に比較して、回路構成が非常に簡単化さ
れ、しかも通常の動画像再生から静止画像再生への切り
替え或はその逆に静止画像再生から動画像再生への切り
替えが、迅速かつ正確に可能である。
また、圧縮画像データ記録媒体としてのCD−ROM6に、量
子化された予測誤差データを符号変換により不等長符号
に変換したデータを記録する構成としたから、例えば対
数圧縮等の非線形量子化等で圧縮した予測誤差データE
(i)を、さらに各ビットの出現頻度に応じて重み付け
を施した符号変換を通じて、より圧縮することが可能で
あり、従来音楽再生専用と考えられているCD等の記録媒
体から、長時間の映像信号再生が可能となる。なお、量
子化された予測誤差データを符号化するに当たり、隣接
する画素に対応する予測誤差データを複数個集めてブロ
ック化し、各ブロックごとに直交変換符号化やベクトル
量子化等の処理を施すことで、長時間再生を可能にする
情報圧縮を行うことができる。
さらにまた、静止画像再生手段22は、フレームパルス発
生器24の出力パルスにより静止画像再生指令をリサンプ
ルするリサンプル回路25と、このリサンプル回路25の出
力によりフレーム単位で予測誤差データの供給を停止す
るゲート回路23から構成したから、CD−ROM6から供給さ
れる予測誤差データの供給タイミングと静止画像再生指
令との間に位相ずれが存在しようとも、最低限1フレー
ム期間は実質的に静止画像再生指令が持続的に入力され
ることで、画像段差のない確実な静止画像再生が可能で
ある。
なお、上記実施例において、圧縮画像データ記録媒体と
しては、CD−ROM6に限定されず、他の例えば画像信号記
録用の磁気テープ等であってもよい。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明は、動画像信号をフレー
ム間予測符号化により圧縮し、予測誤差データを記録し
た圧縮画像データ記録媒体を再生するにさいし、復号器
にて処理される予測誤差データを等価的に零に強制する
ことで、静止画像を再生せしめる構成としたから、予測
復号化にもっとも適した手法により、静止画像を再生す
ることができ、これにより復号器の後段に画像メモリ等
を配する構成に比較して、回路構成が非常に簡単化さ
れ、しかも通常の動画像再生から静止画像再生への切り
替え或はその逆に静止画像再生から動画像再生への切り
替えが、迅速かつ正確に可能である等の優れた効果を奏
する。
さらに、この発明は、圧縮画像データ記録媒体に、量子
化された予測誤差データを符号変換により不等長符号に
変換したデータを記録する構成とすることにより、例え
ば対数圧縮等の非線形量子化等で圧縮した予測誤差デー
タを、さらに各ビットの出現頻度に応じて重み付けを施
した符号変換を通じて、より圧縮することが可能であ
り、従来音楽再生専用と考えられていたCD等の記録媒体
から、長時間の映像信号再生が可能となる等の効果を奏
する。
さらにまた、この発明は、静止画像再生手段を、フレー
ム周期のパルスにより静止画像再生指令をリサンプルす
るリサンプル手段と、このリサンプル手段の出力により
フレーム単位で予測誤差データの供給を停止するゲート
手段から構成することにより、圧縮画像データ記録媒体
から供給される予測誤差データの供給タイミングと静止
画像再生指令との間に位相ずれが存在しようとも、最低
限度1フレーム期間は実質的に静止画像再生指令が持続
的に入力されることで、画像段差のない確実な静止画像
再生が可能である等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】 第1図は、この発明の圧縮画像データ再生システムの一
実施例を示すシステム構成図、第2図は、第1図に示し
た静止画像再生手段各部の信号波形図、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。 6……CD−ROM,11……復合器,21……圧縮画像データ再
生システム,22……静止画像再生手段,23……ゲート回
路,24……フレームパルス発生器,25……リサンプル回
路。
フロントページの続き (72)発明者 太田 睦 東京都港区芝5丁目33番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 國弘 秀人 大阪府大阪市淀川区宮原3丁目5番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】動画像信号をフレーム間相関を利用する予
    測符号化により圧縮し、予測誤差データを記録した圧縮
    画像データ記録媒体と、この圧縮画像データ記録媒体か
    ら読み出された予測誤差データを予測復号化する復号器
    と、外部指令により動作し、前記復号器にて処理される
    予測誤差データを等価的に零に強制することで静止画像
    を再生せしめる静止画像再生手段を設けてなる圧縮画像
    データ再生システム。
  2. 【請求項2】前記圧縮画像データ記録媒体は、量子化さ
    れた予測誤差データを符号変換により不等長符号に変換
    したデータが記録されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の圧縮画像データ再生システム。
  3. 【請求項3】前記静止画像再生手段は、フレーム周期の
    パルスより静止画像再生指令をリサンプルするリサンプ
    ル手段と、このリサンプル手段の出力によりフレーム単
    位で予測誤差データの供給を停止するゲート手段からな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の圧縮画
    像データ再生システム。
JP62108353A 1987-04-30 1987-04-30 圧縮画像デ−タ再生システム Expired - Lifetime JPH0720229B2 (ja)

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EP88106931A EP0289959B1 (en) 1987-04-30 1988-04-29 Reproduction system capable of reproducing a still image by interrupting a sequence of recorded signals
CA000565486A CA1303737C (en) 1987-04-30 1988-04-29 Reproduction system capable of reproducing a still image by interrupting a sequence of recorded signals
DE3850442T DE3850442T2 (de) 1987-04-30 1988-04-29 Wiedergabesystem, fähig zum Wiedergeben eines Standbildes durch Unterbrechung der Sequenz der Wiedergabesignale.
US07/189,145 US4985782A (en) 1987-04-30 1988-05-02 Reproduction system capable of reproducing a still image by interrupting a sequence of recorded signals

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JPS63274277A JPS63274277A (ja) 1988-11-11
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DE (1) DE3850442T2 (ja)

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