JPH07236139A - データ圧縮装置 - Google Patents
データ圧縮装置Info
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- JPH07236139A JPH07236139A JP4632894A JP4632894A JPH07236139A JP H07236139 A JPH07236139 A JP H07236139A JP 4632894 A JP4632894 A JP 4632894A JP 4632894 A JP4632894 A JP 4632894A JP H07236139 A JPH07236139 A JP H07236139A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
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- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像データに対する圧縮処理において、フ
ラッシュやストロボを焚くシーンなどのように、シーン
の切り替わり以外で画像が大幅に変化するときにも、オ
ーバーフローが生ずるのを低減し、かつ、再生時に違和
感のない再生画像を得ることができる。 【構成】 データを所定の圧縮率で圧縮する圧縮部2
を備えたデータ圧縮装置であって、前の時点でのデータ
に圧縮処理を施して得られた圧縮結果に基づいて、現時
点でのデータに対する圧縮率を予測する圧縮率予測部5
と、現時点から過去に遡り数個の時点の範囲でそれぞれ
予測された各圧縮率を蓄積する蓄積部6と、蓄積部6に
蓄積されている各圧縮率のうち、最大の圧縮率のものを
現時点でのデータに対する圧縮率として決定して圧縮部
2に与え、決定した圧縮率で圧縮部2に現時点でのデー
タを圧縮させる圧縮率決定部16とを有している。
ラッシュやストロボを焚くシーンなどのように、シーン
の切り替わり以外で画像が大幅に変化するときにも、オ
ーバーフローが生ずるのを低減し、かつ、再生時に違和
感のない再生画像を得ることができる。 【構成】 データを所定の圧縮率で圧縮する圧縮部2
を備えたデータ圧縮装置であって、前の時点でのデータ
に圧縮処理を施して得られた圧縮結果に基づいて、現時
点でのデータに対する圧縮率を予測する圧縮率予測部5
と、現時点から過去に遡り数個の時点の範囲でそれぞれ
予測された各圧縮率を蓄積する蓄積部6と、蓄積部6に
蓄積されている各圧縮率のうち、最大の圧縮率のものを
現時点でのデータに対する圧縮率として決定して圧縮部
2に与え、決定した圧縮率で圧縮部2に現時点でのデー
タを圧縮させる圧縮率決定部16とを有している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオシステム,放送
テレビ,会議テレビ,電話テレビなどに利用され、画像
データ等のデータの圧縮を行なうデータ圧縮装置に関す
る。
テレビ,会議テレビ,電話テレビなどに利用され、画像
データ等のデータの圧縮を行なうデータ圧縮装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】画像データに対する圧縮方式として、離
散コサイン変換(DCT)を用いる方式が知られている。
このDCTを用いる方式では、先ず、画像データをブロ
ック化して2次元行列の周波数係数値(DCT係数)とし
て変換するようになっている。ここで、変換の結果得ら
れるDCT係数の各要素は、画像データのある1つのブ
ロック内での空間周波数成分とみなすことができる。
散コサイン変換(DCT)を用いる方式が知られている。
このDCTを用いる方式では、先ず、画像データをブロ
ック化して2次元行列の周波数係数値(DCT係数)とし
て変換するようになっている。ここで、変換の結果得ら
れるDCT係数の各要素は、画像データのある1つのブ
ロック内での空間周波数成分とみなすことができる。
【0003】例えば、画像データを1ブロックがN×N
個の画素からなるようにブロック化し、1ブロックN×
N画素の画像データに対してDCT変換を施し、N×N
の2次元行列の周波数係数値(DCT係数)に変換すると
き、N×N行列のDCT係数の一番左上の要素の数値が
画像の直流成分を表わし、下の要素の数値ほど、縦波の
高周波成分を、また、右の要素の数値ほど、横波の高周
波成分を表わしている。
個の画素からなるようにブロック化し、1ブロックN×
N画素の画像データに対してDCT変換を施し、N×N
の2次元行列の周波数係数値(DCT係数)に変換すると
き、N×N行列のDCT係数の一番左上の要素の数値が
画像の直流成分を表わし、下の要素の数値ほど、縦波の
高周波成分を、また、右の要素の数値ほど、横波の高周
波成分を表わしている。
【0004】このようにして、N×N行列のDCT係数
が得られる場合、N×N行列のDCT係数の各要素をN
×N個の閾値からなる量子化行列の各要素で除算して量
子化を行ない、データの冗長さを排除し、しかる後に、
ハフマン符号化等により符号化圧縮して(より具体的に
は、例えば、量子化後の変換係数を、直流成分から高周
波成分に向かって、一定の順序で一次元の数列に変換
し、変換して得られる数列中の連続するゼロの個数を符
号化圧縮して)、光ディスクなどの記録装置に圧縮され
た形で記録するようにしている。
が得られる場合、N×N行列のDCT係数の各要素をN
×N個の閾値からなる量子化行列の各要素で除算して量
子化を行ない、データの冗長さを排除し、しかる後に、
ハフマン符号化等により符号化圧縮して(より具体的に
は、例えば、量子化後の変換係数を、直流成分から高周
波成分に向かって、一定の順序で一次元の数列に変換
し、変換して得られる数列中の連続するゼロの個数を符
号化圧縮して)、光ディスクなどの記録装置に圧縮され
た形で記録するようにしている。
【0005】この際、上記量子化行列は、量子化パラメ
ータQを用いて、例えば、次式のように定義される。u
は適当な定数である。
ータQを用いて、例えば、次式のように定義される。u
は適当な定数である。
【0006】
【数1】量子化行列(i,j)=(Q/u)×デフォルト
視感度テーブル(i,j)
視感度テーブル(i,j)
【0007】数1から、量子化行列(i,j)の各要素
は、国際標準化グループ(JPEG)で提示された関数例
をデフォルト視感度テーブル(i,j)とするときに、デ
フォルト視感度テーブル(i,j)のレベルを量子化パラ
メータQによって線形に変化させて、スケーリング調整
されることがわかる。換言すれば、数1において、量子
化パラメータQは、スケーリング調整された(圧縮率制
御された)量子化行列(i,j)を得るためのスケーリン
グファクタ(圧縮率制御ファクタ)として機能する。
は、国際標準化グループ(JPEG)で提示された関数例
をデフォルト視感度テーブル(i,j)とするときに、デ
フォルト視感度テーブル(i,j)のレベルを量子化パラ
メータQによって線形に変化させて、スケーリング調整
されることがわかる。換言すれば、数1において、量子
化パラメータQは、スケーリング調整された(圧縮率制
御された)量子化行列(i,j)を得るためのスケーリン
グファクタ(圧縮率制御ファクタ)として機能する。
【0008】従って、上記のようなデータ圧縮処理は、
厳密には、画像データに離散コサイン変換を施して得ら
れた結果のDCT係数を量子化行列(i,j)によって量
子化するものであるが、実質的には、データ(画像デー
タ)を量子化パラメータQによって量子化するものとし
て捉えることができ、以下では説明の便宜上、データを
量子化パラメータQによって量子化するものとする。
厳密には、画像データに離散コサイン変換を施して得ら
れた結果のDCT係数を量子化行列(i,j)によって量
子化するものであるが、実質的には、データ(画像デー
タ)を量子化パラメータQによって量子化するものとし
て捉えることができ、以下では説明の便宜上、データを
量子化パラメータQによって量子化するものとする。
【0009】ところで、近年、この種の画像データ圧縮
を擬似動画のデータ圧縮にも適用することが着目されて
いるが、このような場合に問題となるのが、圧縮された
結果のデータ量が規定の限界データ量を越える所謂オー
バーフローの発生である。図7は各種の画像データα,
β,γ,δについて、量子化パラメータQとこれによっ
て量子化(圧縮)された結果のデータ量Dとの一般的な関
係を示す図である。図7を参照すると、量子化パラメー
タQとデータ量Dとの関係を表わすQ−D曲線は、指数
関数的なものであり、量子化パラメータQが大きくなる
程、データ量(符号長)Dが小さくなり(圧縮率が大とな
り)、画質が劣化する。一方、量子化パラメータQが小
さくなる程、データ量(符号長)Dが大きくなり(圧縮率
が小となり)、図8に示すように、記録装置に記録する
際、このデータ量Dが限界データ量Dmaxを越えると、
記録装置の例えば1レコードに収まらなくなり、オーバ
ーフローが生ずる。
を擬似動画のデータ圧縮にも適用することが着目されて
いるが、このような場合に問題となるのが、圧縮された
結果のデータ量が規定の限界データ量を越える所謂オー
バーフローの発生である。図7は各種の画像データα,
β,γ,δについて、量子化パラメータQとこれによっ
て量子化(圧縮)された結果のデータ量Dとの一般的な関
係を示す図である。図7を参照すると、量子化パラメー
タQとデータ量Dとの関係を表わすQ−D曲線は、指数
関数的なものであり、量子化パラメータQが大きくなる
程、データ量(符号長)Dが小さくなり(圧縮率が大とな
り)、画質が劣化する。一方、量子化パラメータQが小
さくなる程、データ量(符号長)Dが大きくなり(圧縮率
が小となり)、図8に示すように、記録装置に記録する
際、このデータ量Dが限界データ量Dmaxを越えると、
記録装置の例えば1レコードに収まらなくなり、オーバ
ーフローが生ずる。
【0010】なお、オーバーフローが生じた場合には、
例えばオーバーフローが生じた時点のデータを破棄し、
これのかわりに、前の時点でのデータを記録(コピー)す
るなどの対処が考えられる。シーンの切り替わるところ
では、このような処理を行なって、再生時に前フレーム
(フィールド)のデータを次の画面で出力しても違和感は
ないが、シーンの切り替わり以外でオーバーフローが生
じ、前フレーム(フィールド)のデータがかわりに出力さ
れると、再生時に、再生画像が一瞬静止したり乱れたり
し、画像として非常に見にくく、違和感が生じる。
例えばオーバーフローが生じた時点のデータを破棄し、
これのかわりに、前の時点でのデータを記録(コピー)す
るなどの対処が考えられる。シーンの切り替わるところ
では、このような処理を行なって、再生時に前フレーム
(フィールド)のデータを次の画面で出力しても違和感は
ないが、シーンの切り替わり以外でオーバーフローが生
じ、前フレーム(フィールド)のデータがかわりに出力さ
れると、再生時に、再生画像が一瞬静止したり乱れたり
し、画像として非常に見にくく、違和感が生じる。
【0011】従って、オーバーフローが生じるのを確実
に回避し、かつ画質の劣化を可能な限り抑えるために
は、最大データ量Dmaxよりもいくらか小さいデータ量
を目標データ量(最適データ量)Dobjとして設定し、圧
縮結果がこの目標データ量Dobjにできるだけ近いデー
タ量となるよう、量子化パラメータQを決定するのが良
い。
に回避し、かつ画質の劣化を可能な限り抑えるために
は、最大データ量Dmaxよりもいくらか小さいデータ量
を目標データ量(最適データ量)Dobjとして設定し、圧
縮結果がこの目標データ量Dobjにできるだけ近いデー
タ量となるよう、量子化パラメータQを決定するのが良
い。
【0012】このため、従来では、例えば特開平4−4
8873号に示されているように、フィードバック制御
を用いた方式が提案されている。
8873号に示されているように、フィードバック制御
を用いた方式が提案されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の方式では、データ量を目標データ量Dobjに1回
のフィードバック制御で十分に収束させることが難かし
く、画像データが急激に変化するときに容易にオーバー
フローが生じてしまうという問題があった。特に、シー
ンの切り替わり以外で画面が急激に変化する場合、例え
ば、フラッシュやストロボを焚くシーン(画像データが
大きく変化するシーン)などの場合のように、相対的に
大きな圧縮率を必要とする通常の画像データに対して相
対的に小さな圧縮率で済む方向に大幅に変化する画像デ
ータ(フラッシュ等が焚かれて白画面に近くなる画像デ
ータ)があるときには、この画像データの次に生起する
通常の画像データに対する圧縮率が、相対的に小さな圧
縮率で済む画像データに基づき、相対的に小さな圧縮率
となるような量子化パラメータQに制御されてしまうた
め、この通常の画像データの圧縮結果にオーバーフロー
が生じてしまう。
従来の方式では、データ量を目標データ量Dobjに1回
のフィードバック制御で十分に収束させることが難かし
く、画像データが急激に変化するときに容易にオーバー
フローが生じてしまうという問題があった。特に、シー
ンの切り替わり以外で画面が急激に変化する場合、例え
ば、フラッシュやストロボを焚くシーン(画像データが
大きく変化するシーン)などの場合のように、相対的に
大きな圧縮率を必要とする通常の画像データに対して相
対的に小さな圧縮率で済む方向に大幅に変化する画像デ
ータ(フラッシュ等が焚かれて白画面に近くなる画像デ
ータ)があるときには、この画像データの次に生起する
通常の画像データに対する圧縮率が、相対的に小さな圧
縮率で済む画像データに基づき、相対的に小さな圧縮率
となるような量子化パラメータQに制御されてしまうた
め、この通常の画像データの圧縮結果にオーバーフロー
が生じてしまう。
【0014】図9は画像データが交互に大きく変化する
シーンでの従来の方式による圧縮データ量Dの時間変化
の一例を示す図であり、図9からわかるように、画像デ
ータが交互に大きく変化するシーンでは、相対的に小さ
な圧縮率で済む方向に大幅に変化する画像データPbに
基づき予測される圧縮率は小さなものとなってしまう。
従って、この次の通常の画像データPaは、小さな圧縮
率で圧縮されてしまい、この画像データを圧縮した結果
のデータ量Dが、限界データ量Dmaxを容易に越えるこ
とにより、オーバーフローが生じてしまう。
シーンでの従来の方式による圧縮データ量Dの時間変化
の一例を示す図であり、図9からわかるように、画像デ
ータが交互に大きく変化するシーンでは、相対的に小さ
な圧縮率で済む方向に大幅に変化する画像データPbに
基づき予測される圧縮率は小さなものとなってしまう。
従って、この次の通常の画像データPaは、小さな圧縮
率で圧縮されてしまい、この画像データを圧縮した結果
のデータ量Dが、限界データ量Dmaxを容易に越えるこ
とにより、オーバーフローが生じてしまう。
【0015】本発明は、画像データに対する圧縮処理に
おいて、フラッシュやストロボを焚くシーンなどのよう
に、シーンの切り替わり以外で画像が大幅に変化すると
きにも、オーバーフローが生ずるのを低減し、かつ、再
生時に違和感のない再生画像を得ることの可能なデータ
圧縮装置を提供することを目的としている。
おいて、フラッシュやストロボを焚くシーンなどのよう
に、シーンの切り替わり以外で画像が大幅に変化すると
きにも、オーバーフローが生ずるのを低減し、かつ、再
生時に違和感のない再生画像を得ることの可能なデータ
圧縮装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1,請求項2記載の発明は、現時
点から過去に遡り数個の時点の範囲でそれぞれ予測され
た各圧縮率を蓄積手段に蓄積し、蓄積手段に蓄積されて
いる各圧縮率のうち、最大の圧縮率のものを現時点での
データに対する圧縮率として決定して圧縮手段に与え、
決定した圧縮率で圧縮手段に現時点でのデータを圧縮さ
せるようになっている。これにより、フラッシュやスト
ロボを焚くシーンなどのように、シーンの切り替わり以
外で画像が大幅に変化するときにも、オーバーフローが
生ずるのを低減し、かつ、再生時に違和感のない再生画
像を得ることができる。
成するために、請求項1,請求項2記載の発明は、現時
点から過去に遡り数個の時点の範囲でそれぞれ予測され
た各圧縮率を蓄積手段に蓄積し、蓄積手段に蓄積されて
いる各圧縮率のうち、最大の圧縮率のものを現時点での
データに対する圧縮率として決定して圧縮手段に与え、
決定した圧縮率で圧縮手段に現時点でのデータを圧縮さ
せるようになっている。これにより、フラッシュやスト
ロボを焚くシーンなどのように、シーンの切り替わり以
外で画像が大幅に変化するときにも、オーバーフローが
生ずるのを低減し、かつ、再生時に違和感のない再生画
像を得ることができる。
【0017】また、請求項3記載の発明は、上記のよう
に決定された圧縮率が所定の最低値よりも小さくなると
きに、該圧縮率を所定の最低値に決定し直すようになっ
ている。これにより、圧縮率が小さくなる場合でも、オ
ーバーフローを生じさせずに、データ量をできる限り大
きなデータ量に収束させて、データ品質の劣化を抑えて
かつリアルタイムに圧縮処理を行なうことができる。
に決定された圧縮率が所定の最低値よりも小さくなると
きに、該圧縮率を所定の最低値に決定し直すようになっ
ている。これにより、圧縮率が小さくなる場合でも、オ
ーバーフローを生じさせずに、データ量をできる限り大
きなデータ量に収束させて、データ品質の劣化を抑えて
かつリアルタイムに圧縮処理を行なうことができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係るデータ圧縮装置の第1の実施
例の構成図である。図1を参照すると、このデータ圧縮
装置は、n番目(n:整数)のフレーム(フィールド)の
画像データを所定の量子化定数(量子化パラメータ)Qn
で量子化し、次いで符号化することにより圧縮する画像
圧縮部2と、圧縮されたデータが一時格納されるバッフ
ァメモリ22と、圧縮されたデータが記録される記録装
置23と、n番目のフレーム(フィールド)の画像データ
に対して圧縮された結果のデータ量Dnを検出するデー
タ量検出部4と、(n+1)番目のフレーム(フィールド)
の画像データに対する圧縮率,すなわち量子化パラメー
タQn+1’をn番目のフレーム(フィールド)の画像デー
タに対して用いられた量子化パラメータQnとデータ量
Dnと目標データ量Dobjとを用いて予測する圧縮率予測
部5と、圧縮率予測部5で予測された量子化パラメータ
を、現時点から遡って(現時点をも含めて)数フレーム
(フィールド)分の範囲で蓄積する蓄積部(例えばメモリ)
6と、蓄積部6に蓄積された数フレーム(フィールド)分
の範囲の量子化パラメータに基づき、(n+1)番目の画
像データに対する圧縮率,すなわち量子化パラメータQ
n+1を最終的に決定する圧縮率決定部16とを有してい
る。
する。図1は本発明に係るデータ圧縮装置の第1の実施
例の構成図である。図1を参照すると、このデータ圧縮
装置は、n番目(n:整数)のフレーム(フィールド)の
画像データを所定の量子化定数(量子化パラメータ)Qn
で量子化し、次いで符号化することにより圧縮する画像
圧縮部2と、圧縮されたデータが一時格納されるバッフ
ァメモリ22と、圧縮されたデータが記録される記録装
置23と、n番目のフレーム(フィールド)の画像データ
に対して圧縮された結果のデータ量Dnを検出するデー
タ量検出部4と、(n+1)番目のフレーム(フィールド)
の画像データに対する圧縮率,すなわち量子化パラメー
タQn+1’をn番目のフレーム(フィールド)の画像デー
タに対して用いられた量子化パラメータQnとデータ量
Dnと目標データ量Dobjとを用いて予測する圧縮率予測
部5と、圧縮率予測部5で予測された量子化パラメータ
を、現時点から遡って(現時点をも含めて)数フレーム
(フィールド)分の範囲で蓄積する蓄積部(例えばメモリ)
6と、蓄積部6に蓄積された数フレーム(フィールド)分
の範囲の量子化パラメータに基づき、(n+1)番目の画
像データに対する圧縮率,すなわち量子化パラメータQ
n+1を最終的に決定する圧縮率決定部16とを有してい
る。
【0019】ここで、データ量検出部4は、例えばカウ
ンタによって構成されている。また、目標データ量D
objは、計算誤差によるデータ量の変動によってオーバ
ーフローが生ずるのを回避するため、オーバーフローが
生ずる限界(最大)データ量Dmaxよりもいくらか小さい
値に設定されている。また、圧縮率決定部16は、圧縮
率蓄積部6に蓄積された数フレーム(フィールド)分の範
囲の量子化パラメータのうちから、最大の圧縮率を与え
る量子化パラメータを選択し、これを(n+1)番目の画
像データに対する量子化パラメータQn+1として最終的
に決定するようになっている。
ンタによって構成されている。また、目標データ量D
objは、計算誤差によるデータ量の変動によってオーバ
ーフローが生ずるのを回避するため、オーバーフローが
生ずる限界(最大)データ量Dmaxよりもいくらか小さい
値に設定されている。また、圧縮率決定部16は、圧縮
率蓄積部6に蓄積された数フレーム(フィールド)分の範
囲の量子化パラメータのうちから、最大の圧縮率を与え
る量子化パラメータを選択し、これを(n+1)番目の画
像データに対する量子化パラメータQn+1として最終的
に決定するようになっている。
【0020】なお、上記数フレーム(フィールド)分の範
囲は、画像データが大きく変化するシーンにおいて、相
対的に大きな圧縮率を必要とする画像データ(具体的に
は通常の画像データ)に基づいて予測された量子化パラ
メータが数フレーム(フィールド)内に少なくとも1つ含
まれるような範囲に設定されるのが良い。
囲は、画像データが大きく変化するシーンにおいて、相
対的に大きな圧縮率を必要とする画像データ(具体的に
は通常の画像データ)に基づいて予測された量子化パラ
メータが数フレーム(フィールド)内に少なくとも1つ含
まれるような範囲に設定されるのが良い。
【0021】次に、図1のデータ圧縮装置の処理例につ
いて図2を用いて説明する。なお、本発明のデータ圧縮
処理をマイクロプロセッサ等により簡単にかつ高速に行
なうため、以下では、画像データに関する指数関数的な
Q−D曲線を、例えば次式のような形に近似している。
いて図2を用いて説明する。なお、本発明のデータ圧縮
処理をマイクロプロセッサ等により簡単にかつ高速に行
なうため、以下では、画像データに関する指数関数的な
Q−D曲線を、例えば次式のような形に近似している。
【0022】
【数2】Q=a/D2+b
【0023】ここで、a,bは画像に固有の定数であ
り、画像の種類に応じて相違するが、定数bは図7から
もわかるように、画像の種類による数値の差が差程な
い。
り、画像の種類に応じて相違するが、定数bは図7から
もわかるように、画像の種類による数値の差が差程な
い。
【0024】また、本実施例のデータ圧縮装置は、シー
ンが連続して変化するものと仮定し、従って、(n+1)
番目の画像がn番目の画像とほとんど変化がなく、(n
+1)番目の画像のQ−D曲線Pn+1がn番目の画像のQ
−D曲線Pnと同じ(画像に固有な定数a,bが同じ)で
あるとの仮定の下で動作するとしている。
ンが連続して変化するものと仮定し、従って、(n+1)
番目の画像がn番目の画像とほとんど変化がなく、(n
+1)番目の画像のQ−D曲線Pn+1がn番目の画像のQ
−D曲線Pnと同じ(画像に固有な定数a,bが同じ)で
あるとの仮定の下で動作するとしている。
【0025】この場合、画像圧縮部2がn番目の画像に
対して量子化パラメータQnで量子化を行なうと、その
結果得られる圧縮データ量DnとQnとの関係は、次式の
ようになる。
対して量子化パラメータQnで量子化を行なうと、その
結果得られる圧縮データ量DnとQnとの関係は、次式の
ようになる。
【0026】
【数3】Qn=a/Dn 2+b
【0027】また、圧縮率予測部5が(n+1)番目の画
像データに対して予測する量子化パラメータQn+1’と
しては、次式のように、量子化パラメータQn+1’によ
って量子化され圧縮された結果のデータ量を目標データ
量Dobjにさせるものであるのが最も良い。
像データに対して予測する量子化パラメータQn+1’と
しては、次式のように、量子化パラメータQn+1’によ
って量子化され圧縮された結果のデータ量を目標データ
量Dobjにさせるものであるのが最も良い。
【0028】
【数4】Qn+1’=a/Dobj 2+b
【0029】数3,数4において、定数bについては、
画像の種類による数値の差が差程ないものとして適当な
値を設定し、両式から定数aを消去すると、圧縮率予測
部5において、(n+1)番目の画像データに対する量子
化パラメータQn+1’は、次式のように予測される。
画像の種類による数値の差が差程ないものとして適当な
値を設定し、両式から定数aを消去すると、圧縮率予測
部5において、(n+1)番目の画像データに対する量子
化パラメータQn+1’は、次式のように予測される。
【0030】
【数5】Qn+1’=Qn×(Dn/Dobj)2+b×(1−(Dn
/Dobj)2)
/Dobj)2)
【0031】このように、このデータ圧縮装置では、画
像圧縮部2において、n番目の画像データに対し圧縮決
定部16で決定された量子化パラメータQnを用いて量
子化を行ない、その結果のデータ量Dnをデータ量検出
部4で検出すると、圧縮率予測部5では、(n+1)番目
の画像データに対する量子化パラメータQn+1’を、量
子化パラメータQnとデータ量Dnと目標データ量Dobj
とから数5により割り出す。換言すれば、図2におい
て、(n+1)番目の画像データに対する量子化パラメー
タQn+1’は、数4から、n番目の画像データに関する
Q−D曲線Pnと目標データ量Dobjとが交差するところ
の量子化パラメータとして予測される。
像圧縮部2において、n番目の画像データに対し圧縮決
定部16で決定された量子化パラメータQnを用いて量
子化を行ない、その結果のデータ量Dnをデータ量検出
部4で検出すると、圧縮率予測部5では、(n+1)番目
の画像データに対する量子化パラメータQn+1’を、量
子化パラメータQnとデータ量Dnと目標データ量Dobj
とから数5により割り出す。換言すれば、図2におい
て、(n+1)番目の画像データに対する量子化パラメー
タQn+1’は、数4から、n番目の画像データに関する
Q−D曲線Pnと目標データ量Dobjとが交差するところ
の量子化パラメータとして予測される。
【0032】ところで、図2において、画像データが例
えば、Pn-1,Pn *,Pn+1の順に緩かに変化していると
きには、(n−1)番目の画像データPn-1に基づき予測
された量子化パラメータQn'を用いて、n番目の画像デ
ータを目標データ量Dobjに近いデータ量Dn *に圧縮
し、次いで、n番目の画像データPn *に基づき予測され
た量子化パラメータQn+1 *を用いて、(n+1)番目の画
像データを目標データ量Dobjに近いデータ量Dn+1 *に
圧縮することができる。
えば、Pn-1,Pn *,Pn+1の順に緩かに変化していると
きには、(n−1)番目の画像データPn-1に基づき予測
された量子化パラメータQn'を用いて、n番目の画像デ
ータを目標データ量Dobjに近いデータ量Dn *に圧縮
し、次いで、n番目の画像データPn *に基づき予測され
た量子化パラメータQn+1 *を用いて、(n+1)番目の画
像データを目標データ量Dobjに近いデータ量Dn+1 *に
圧縮することができる。
【0033】しかしながら、フラッシュやストロボを焚
くシーンなどのように、シーンの切り替わり以外で画像
データが大きく変化するとき、より具体的には、図2に
おいて、画像データが例えばPn-1,Pn,Pn+1の順に
大きく変化するときには(n番目の画像データがフラッ
シュが焚かれたときの画像データであり、(n−1)番
目,(n+1)番目の通常の画像データに対し相対的に小
さな圧縮率で済む方向に大きく変化するときには)、(n
−1)番目の画像データに基づいて予測された相対的に
大きな圧縮率を与える量子化パラメータQn’を用い
て、n番目の画像データを圧縮すると、その圧縮結果の
データ量は図2にDn’で示すようになる。また、相対
的に小さな圧縮率で済むn番目の画像データに基づいて
予測される量子化パラメータQn+1'は、圧縮率の小さな
ものとなり、従って、この小さな圧縮率を与える量子化
パラメータQn+1'を用いて(n+1)番目の画像データ
(通常の画像データ)を圧縮すると、その圧縮結果のデー
タ量はDn+1'で示すように限界データ量Dmaxを越え、
容易にオーバーフローが生じてしまう。
くシーンなどのように、シーンの切り替わり以外で画像
データが大きく変化するとき、より具体的には、図2に
おいて、画像データが例えばPn-1,Pn,Pn+1の順に
大きく変化するときには(n番目の画像データがフラッ
シュが焚かれたときの画像データであり、(n−1)番
目,(n+1)番目の通常の画像データに対し相対的に小
さな圧縮率で済む方向に大きく変化するときには)、(n
−1)番目の画像データに基づいて予測された相対的に
大きな圧縮率を与える量子化パラメータQn’を用い
て、n番目の画像データを圧縮すると、その圧縮結果の
データ量は図2にDn’で示すようになる。また、相対
的に小さな圧縮率で済むn番目の画像データに基づいて
予測される量子化パラメータQn+1'は、圧縮率の小さな
ものとなり、従って、この小さな圧縮率を与える量子化
パラメータQn+1'を用いて(n+1)番目の画像データ
(通常の画像データ)を圧縮すると、その圧縮結果のデー
タ量はDn+1'で示すように限界データ量Dmaxを越え、
容易にオーバーフローが生じてしまう。
【0034】このような事態を回避するため、本実施例
では、圧縮率予測部5において、(n+1)番目の画像デ
ータに対する量子化パラメータQn+1’が予測される
と、先ず、この量子化パラメータQn+1’を蓄積部6に
蓄積する。
では、圧縮率予測部5において、(n+1)番目の画像デ
ータに対する量子化パラメータQn+1’が予測される
と、先ず、この量子化パラメータQn+1’を蓄積部6に
蓄積する。
【0035】図3には、現時点で予測された量子化パラ
メータQn+1’をも含めて、現時点から過去に遡ったm
フレーム(フィールド)分の範囲でそれぞれ予測された量
子化パラメータQn-m+2’〜Qn+1’が蓄積部6に蓄積さ
れている状態が示されている。なお、この際、蓄積部6
がmフレーム(フィールド)分の容量しかないときには、
現時点(最新)の量子化パラメータQn+1’が蓄積される
と、最も旧いフレーム(フィールド)の量子化パラメータ
Qn-m+1’が圧縮率蓄積部6から削除される。
メータQn+1’をも含めて、現時点から過去に遡ったm
フレーム(フィールド)分の範囲でそれぞれ予測された量
子化パラメータQn-m+2’〜Qn+1’が蓄積部6に蓄積さ
れている状態が示されている。なお、この際、蓄積部6
がmフレーム(フィールド)分の容量しかないときには、
現時点(最新)の量子化パラメータQn+1’が蓄積される
と、最も旧いフレーム(フィールド)の量子化パラメータ
Qn-m+1’が圧縮率蓄積部6から削除される。
【0036】次いで、圧縮率決定部16は、蓄積部6に
蓄積されている現時点から過去に遡った(現時点を含め
た)mフレーム(フィールド)分の範囲の量子化パラメー
タQn-m+2’〜Qn+1’のうち、最大の圧縮率を与える量
子化パラメータを1つ選択し、これを(n+1)番目の画
像データに対する量子化パラメータQn+1として最終的
に決定する。画像圧縮部2では、この量子化パラメータ
Qn+1を用いて(n+1)番目の画像データを圧縮してバ
ッファメモリ22に格納する。
蓄積されている現時点から過去に遡った(現時点を含め
た)mフレーム(フィールド)分の範囲の量子化パラメー
タQn-m+2’〜Qn+1’のうち、最大の圧縮率を与える量
子化パラメータを1つ選択し、これを(n+1)番目の画
像データに対する量子化パラメータQn+1として最終的
に決定する。画像圧縮部2では、この量子化パラメータ
Qn+1を用いて(n+1)番目の画像データを圧縮してバ
ッファメモリ22に格納する。
【0037】ここで、mフレーム(フィールド)分の範囲
mは、前述のように、相対的に大きな圧縮率を必要とす
る画像データ(具体的には、通常の画像データ)に基づき
予測された量子化パラメータが少なくとも1つ含まれる
ように設定されている。従って、例えば、フラッシュや
ストロボが焚かれることなどにより、シーンの切り替わ
り以外で画像データ(Q−D曲線)が通常の画像から圧縮
率が小さく済む方向に大きく変化し、現時点で通常の画
像に戻る場合、圧縮率が小さくて済む画像データに基づ
いて予測された相対的に小さな圧縮率を与える量子化パ
ラメータQn+1’を直接用いて現時点での通常の画像に
量子化を行なうとしたときにはデータ量が限界データ量
Dmaxを越える場合にも、本実施例では、現時点で予測
された量子化パラメータQn+1’をも含めて数フレーム
(フィールド)分の範囲内で最大の圧縮率を与える量子化
パラメータを選択決定し、これを用いて圧縮するように
しているので(図2の例では、例えばQn’を用いて圧縮
することにより)、データを限界データ量Dmax以下に確
実に圧縮することが可能となる。
mは、前述のように、相対的に大きな圧縮率を必要とす
る画像データ(具体的には、通常の画像データ)に基づき
予測された量子化パラメータが少なくとも1つ含まれる
ように設定されている。従って、例えば、フラッシュや
ストロボが焚かれることなどにより、シーンの切り替わ
り以外で画像データ(Q−D曲線)が通常の画像から圧縮
率が小さく済む方向に大きく変化し、現時点で通常の画
像に戻る場合、圧縮率が小さくて済む画像データに基づ
いて予測された相対的に小さな圧縮率を与える量子化パ
ラメータQn+1’を直接用いて現時点での通常の画像に
量子化を行なうとしたときにはデータ量が限界データ量
Dmaxを越える場合にも、本実施例では、現時点で予測
された量子化パラメータQn+1’をも含めて数フレーム
(フィールド)分の範囲内で最大の圧縮率を与える量子化
パラメータを選択決定し、これを用いて圧縮するように
しているので(図2の例では、例えばQn’を用いて圧縮
することにより)、データを限界データ量Dmax以下に確
実に圧縮することが可能となる。
【0038】なお、フラッシュやストロボが焚かれてお
らず、シーンが極めて緩やかに変化する場合にも、数フ
レーム(フィールド)分の範囲内で最大の圧縮率の量子化
パラメータが選択されて圧縮がなされるが、このときに
は、数フレーム(フィールド)分の範囲内で各画像データ
に対して予測された各量子化パラメータの変動は少な
く、そのうちの最大の圧縮率を与える量子化パラメータ
が選択され使用されても、画質の劣化はほとんどない。
らず、シーンが極めて緩やかに変化する場合にも、数フ
レーム(フィールド)分の範囲内で最大の圧縮率の量子化
パラメータが選択されて圧縮がなされるが、このときに
は、数フレーム(フィールド)分の範囲内で各画像データ
に対して予測された各量子化パラメータの変動は少な
く、そのうちの最大の圧縮率を与える量子化パラメータ
が選択され使用されても、画質の劣化はほとんどない。
【0039】また、本実施例のデータ圧縮装置では、予
測を行ない、さらに、数フレーム(フィールド)分の範
囲内での量子化パラメータから最適な量子化パラメータ
の選択決定処理を行なっているものの、基本的には、1
回のフィードバック制御だけで、(n+1)番目の画像デ
ータに対する量子化パラメータQn+1を決めることがで
き、従って、圧縮処理をリアルタイムに行なうことがで
きる。
測を行ない、さらに、数フレーム(フィールド)分の範
囲内での量子化パラメータから最適な量子化パラメータ
の選択決定処理を行なっているものの、基本的には、1
回のフィードバック制御だけで、(n+1)番目の画像デ
ータに対する量子化パラメータQn+1を決めることがで
き、従って、圧縮処理をリアルタイムに行なうことがで
きる。
【0040】このように、本実施例のデータ圧縮装置で
は、シーンの切り替わり以外で画像データが大きく変化
する場合にも、オーバーフローを生じさせずに済み、か
つ、再生時に違和感のない画像を再生することが可能と
なる。
は、シーンの切り替わり以外で画像データが大きく変化
する場合にも、オーバーフローを生じさせずに済み、か
つ、再生時に違和感のない画像を再生することが可能と
なる。
【0041】図4は図1のデータ圧縮装置の具体的な処
理例を説明するための図である。図4には、ストロボや
フラッシュなどを焚くことによって期間Tにわたって画
像が大きく変化している場合が示されている。すなわ
ち、図4の例では、図2のQ−D曲線Pn-1,Pn+1に対
応する画像Paと、図2のQ−D曲線Pnに対応する画像
Pbとの2種類の画像だけが存在するものとし、画像
が、シーンの切り替わり以外で期間Tにわたり2種類の
画像Pa,Pb間で交互に大きく変化する場合が一例とし
て示されている。
理例を説明するための図である。図4には、ストロボや
フラッシュなどを焚くことによって期間Tにわたって画
像が大きく変化している場合が示されている。すなわ
ち、図4の例では、図2のQ−D曲線Pn-1,Pn+1に対
応する画像Paと、図2のQ−D曲線Pnに対応する画像
Pbとの2種類の画像だけが存在するものとし、画像
が、シーンの切り替わり以外で期間Tにわたり2種類の
画像Pa,Pb間で交互に大きく変化する場合が一例とし
て示されている。
【0042】この場合、例えば時点tiの画像データPa
(i)に対する量子化パラメータQiを決定するのに、本
実施例では、この時点tiから過去にmフレーム(フィー
ルド)分遡った範囲内でそれぞれ予測された量子化パラ
メータのうち、最大の圧縮率を与える量子化パラメータ
を選択決定する。図4の例では、時点tiからmフレー
ム(フィールド)分遡った範囲内で最大の圧縮率を与える
量子化パラメータは、例えば時点tjの画像データP
a(j)に基づいて予測された量子化パラメータであるの
で、これが選択決定され、これを用いて時点tiの画像
データPa(i)の圧縮がなされる。この例の場合、時点
tiの画像データPa(i)と時点tjの画像データPa(j)
とは同じ画像Paであるので、時点tjの画像データP
a(j)に基づいて予測された量子化パラメータは、時点
tiの画像データPa(i)に対して最適の量子化パラメー
タである蓋然性が高く、従って、時点tiの画像データ
Pa(i)がその直前の画像データPbから急激に変化して
も、時点tjの画像データPa(j)に基づいて予測された
量子化パラメータが選択決定されて用いられることで、
オーバーフローを生じさせずに最適なデータ量に圧縮す
ることが可能となる。
(i)に対する量子化パラメータQiを決定するのに、本
実施例では、この時点tiから過去にmフレーム(フィー
ルド)分遡った範囲内でそれぞれ予測された量子化パラ
メータのうち、最大の圧縮率を与える量子化パラメータ
を選択決定する。図4の例では、時点tiからmフレー
ム(フィールド)分遡った範囲内で最大の圧縮率を与える
量子化パラメータは、例えば時点tjの画像データP
a(j)に基づいて予測された量子化パラメータであるの
で、これが選択決定され、これを用いて時点tiの画像
データPa(i)の圧縮がなされる。この例の場合、時点
tiの画像データPa(i)と時点tjの画像データPa(j)
とは同じ画像Paであるので、時点tjの画像データP
a(j)に基づいて予測された量子化パラメータは、時点
tiの画像データPa(i)に対して最適の量子化パラメー
タである蓋然性が高く、従って、時点tiの画像データ
Pa(i)がその直前の画像データPbから急激に変化して
も、時点tjの画像データPa(j)に基づいて予測された
量子化パラメータが選択決定されて用いられることで、
オーバーフローを生じさせずに最適なデータ量に圧縮す
ることが可能となる。
【0043】具体的には、画像データが交互に大きく変
化するシーンでの圧縮データ量の時間変化を図5に符号
A1で示すようなものにすることができ、図9に示した
時間変化(図5に符号A2で示す時間変化)と比べれば明
らかなように、圧縮データ量Dが限界データ量Dmaxを
越えるのを抑止し、オーバーフローを生じさせずに済
む。
化するシーンでの圧縮データ量の時間変化を図5に符号
A1で示すようなものにすることができ、図9に示した
時間変化(図5に符号A2で示す時間変化)と比べれば明
らかなように、圧縮データ量Dが限界データ量Dmaxを
越えるのを抑止し、オーバーフローを生じさせずに済
む。
【0044】なお、上述の実施例において、圧縮率予測
部5は、量子化パラメータQnとデータ量Dnと目標デー
タ量Dobjとを用いて、量子化パラメータQn+1’を予測
するとしたが、量子化パラメータQn+1’を予測する
際、データ量Dnと目標データ量Dobjとの差が大きくな
るときには予測される量子化パラメータQn+1’の計算
誤差が大きくなるので、この計算誤差によるデータの増
分を吸収するため、データ量の目標値をデータ転送レー
トから求められるデータ量の上限よりもいくらか小さい
値にしておくのが良い。例えば、次式のように、Dnと
Dobjとの中間のデータ量(Dn+Dobj)/2をデータ量
の目標値Dobj’として規定し、量子化パラメータ
Qn+1’を求める際、DobjのかわりにDobj’を用いる
ようにすることもできる。
部5は、量子化パラメータQnとデータ量Dnと目標デー
タ量Dobjとを用いて、量子化パラメータQn+1’を予測
するとしたが、量子化パラメータQn+1’を予測する
際、データ量Dnと目標データ量Dobjとの差が大きくな
るときには予測される量子化パラメータQn+1’の計算
誤差が大きくなるので、この計算誤差によるデータの増
分を吸収するため、データ量の目標値をデータ転送レー
トから求められるデータ量の上限よりもいくらか小さい
値にしておくのが良い。例えば、次式のように、Dnと
Dobjとの中間のデータ量(Dn+Dobj)/2をデータ量
の目標値Dobj’として規定し、量子化パラメータ
Qn+1’を求める際、DobjのかわりにDobj’を用いる
ようにすることもできる。
【0045】
【数6】Dobj’=(Dn+Dobj)/2 Qn+1’=Qn×(Dn/Dobj')2+b×1−(Dn/
Dobj')2)
Dobj')2)
【0046】また、上述の実施例では、シーンが大きく
変化する場合のように、(n+1)番目の画像データに関
するQ−D曲線Pn+1がn番目の画像データに関するQ
−D曲線Pnから大きく変化する場合に生ずるオーバー
フローを防止することを意図しているが、量子化パラメ
ータQが小さい範囲にあると、シーンが緩やかに変化す
る場合でも((n+1)番目の画像データに関するQ−D
曲線Pn+1がn番目の画像データに関するQ−D曲線Pn
から差程変化しない場合でも)、量子化パラメータの最
適値は大きく変動し、(n+1)番目の画像データに対し
て決定された量子化パラメータQn+1が最適値から大き
くずれてしまうことがある。この場合、量子化パラメー
タQn+1を用いて、(n+1)番目の画像データに対して
量子化を行なうと、データ量Dn+1が限界データ量Dmax
を越え、オーバーフローが生ずることがある。
変化する場合のように、(n+1)番目の画像データに関
するQ−D曲線Pn+1がn番目の画像データに関するQ
−D曲線Pnから大きく変化する場合に生ずるオーバー
フローを防止することを意図しているが、量子化パラメ
ータQが小さい範囲にあると、シーンが緩やかに変化す
る場合でも((n+1)番目の画像データに関するQ−D
曲線Pn+1がn番目の画像データに関するQ−D曲線Pn
から差程変化しない場合でも)、量子化パラメータの最
適値は大きく変動し、(n+1)番目の画像データに対し
て決定された量子化パラメータQn+1が最適値から大き
くずれてしまうことがある。この場合、量子化パラメー
タQn+1を用いて、(n+1)番目の画像データに対して
量子化を行なうと、データ量Dn+1が限界データ量Dmax
を越え、オーバーフローが生ずることがある。
【0047】量子化パラメータQが小さい範囲にある場
合に生ずる上記のようなオーバーフローをも防止するた
め、本願出願人により平成5年12月21日付で提出さ
れた特許出願(整理番号4138)に記載のように、量子
化パラメータQの値が小さくなり過ぎない範囲,すなわ
ち、予測された量子化パラメータによって圧縮がなされ
たときのデータ量の変動幅(目標データ量Dobjから変
動幅)を、限界(最大)データ量Dmaxと目標データ量D
objとの差(余裕)で吸収できる範囲に量子化パラメータ
Qの限界値(最低値)Qminを設定し、量子化パラメータ
Qn+1がQminよりも小さくなるときには、量子化パラメ
ータQn+1を一定値Qminにするように決定し直すことも
できる。
合に生ずる上記のようなオーバーフローをも防止するた
め、本願出願人により平成5年12月21日付で提出さ
れた特許出願(整理番号4138)に記載のように、量子
化パラメータQの値が小さくなり過ぎない範囲,すなわ
ち、予測された量子化パラメータによって圧縮がなされ
たときのデータ量の変動幅(目標データ量Dobjから変
動幅)を、限界(最大)データ量Dmaxと目標データ量D
objとの差(余裕)で吸収できる範囲に量子化パラメータ
Qの限界値(最低値)Qminを設定し、量子化パラメータ
Qn+1がQminよりも小さくなるときには、量子化パラメ
ータQn+1を一定値Qminにするように決定し直すことも
できる。
【0048】また、上述の実施例では、圧縮率予測部5
において(n+1)番目の画像データに対する量子化パラ
メータQn+1’が予測されたとき、この量子化パラメー
タQn+1’を蓄積部6に蓄積した後、圧縮率決定部16
を起動し、圧縮率決定部16では蓄積部6に蓄積されて
いる現時点をも含めて過去に遡った数フレーム(フィー
ルド)分の量子化パラメータを参照するようになってい
るが、圧縮率予測部5において量子化パラメータ
Qn+1’が予測されたとき、圧縮率決定部16は、現時
点の予測された量子化パラメータQn+1’についてはこ
れを圧縮率予測部5から直接受取り、圧縮率予測部5
は、Qn+1’を圧縮率決定部16に渡すと同時に、ある
いは渡した後に、これを蓄積部6に蓄積するようになっ
ていても良い。
において(n+1)番目の画像データに対する量子化パラ
メータQn+1’が予測されたとき、この量子化パラメー
タQn+1’を蓄積部6に蓄積した後、圧縮率決定部16
を起動し、圧縮率決定部16では蓄積部6に蓄積されて
いる現時点をも含めて過去に遡った数フレーム(フィー
ルド)分の量子化パラメータを参照するようになってい
るが、圧縮率予測部5において量子化パラメータ
Qn+1’が予測されたとき、圧縮率決定部16は、現時
点の予測された量子化パラメータQn+1’についてはこ
れを圧縮率予測部5から直接受取り、圧縮率予測部5
は、Qn+1’を圧縮率決定部16に渡すと同時に、ある
いは渡した後に、これを蓄積部6に蓄積するようになっ
ていても良い。
【0049】さらに、上述の実施例では、圧縮率予測部
5と圧縮率決定部16とをそれぞれ別個のものとして説
明したが、図6に示すように、これらを1つにまとめ、
圧縮率予測決定部26として実現することも可能であ
る。
5と圧縮率決定部16とをそれぞれ別個のものとして説
明したが、図6に示すように、これらを1つにまとめ、
圧縮率予測決定部26として実現することも可能であ
る。
【0050】また、上述の実施例では、説明の便宜上、
フレーム(フィールド)間で画像がPaからPbに、またP
bからPaに突然変化するとしたが、PaからPbに、また
PbからPaに数フレーム(フィールド)をかけて徐々に変
化する場合等の画像にも本発明を適用でき、この場合に
も、オーバーフローが生ずるのを確実に防止でき、違和
感のない再生画像を確実に得ることができる。
フレーム(フィールド)間で画像がPaからPbに、またP
bからPaに突然変化するとしたが、PaからPbに、また
PbからPaに数フレーム(フィールド)をかけて徐々に変
化する場合等の画像にも本発明を適用でき、この場合に
も、オーバーフローが生ずるのを確実に防止でき、違和
感のない再生画像を確実に得ることができる。
【0051】また、上述の実施例では、n番目のフレー
ム(フィールド),(n+1)番目のフレーム(フィールド)
の画像データに対してDCT変換を施すとしたが、1つ
のフレーム(フィールド)の画像データに対するDCT変
換は、実際には、1つのフレーム(フィールド)の画像デ
ータ(デジタル画像データ)を複数の画素からなるブロッ
ク(例えば8×8画素のブロック)に分割し、各ブロッ
ク毎にDCT変換を行ない、ブロック毎に得られた変換
係数を量子化パラメータにより量子化し圧縮するように
なっている。但し、ブロック毎の分割は、本発明と直接
に関係せず、従って、上述の説明では、便宜上、1つの
フレーム(フィールド)の画像データに対してDCT変換
を施し、得られた変換係数を量子化パラメータにより量
子化し圧縮するとしている。
ム(フィールド),(n+1)番目のフレーム(フィールド)
の画像データに対してDCT変換を施すとしたが、1つ
のフレーム(フィールド)の画像データに対するDCT変
換は、実際には、1つのフレーム(フィールド)の画像デ
ータ(デジタル画像データ)を複数の画素からなるブロッ
ク(例えば8×8画素のブロック)に分割し、各ブロッ
ク毎にDCT変換を行ない、ブロック毎に得られた変換
係数を量子化パラメータにより量子化し圧縮するように
なっている。但し、ブロック毎の分割は、本発明と直接
に関係せず、従って、上述の説明では、便宜上、1つの
フレーム(フィールド)の画像データに対してDCT変換
を施し、得られた変換係数を量子化パラメータにより量
子化し圧縮するとしている。
【0052】また、上述の実施例では、画像データにD
CT変換を施した上でデータ圧縮(量子化)を行なってい
るが、DCT変換以外の任意の変換が用いられる場合に
も、同様に本発明を適用することができる。
CT変換を施した上でデータ圧縮(量子化)を行なってい
るが、DCT変換以外の任意の変換が用いられる場合に
も、同様に本発明を適用することができる。
【0053】また、上述の実施例において、画像圧縮部
2は、量子化パラメータQによる圧縮処理を、実際には
数1のように量子化行列(i,j)によって行なうように
なっている。この際、量子化パラメータが与えられたと
きに、量子化行列(i,j)を数1によりその都度算出す
るのは非常に時間がかかり、リアルタイム処理に支障を
生ずるので、予想される全ての量子化パラメータQにつ
いて、量子化行列(i,j)を予め割り出しこれらを量子
化パラメータQの値に対応させて所定の記憶手段(例え
ばROMなどのメモリ)に記憶しておき、量子化パラメ
ータQの値が与えられたときにこれに対応する量子化行
列(i,j)を記憶手段から読み出すようにするのが良
い。また、上述の実施例では、JPEGにより規定され
ている量子化行列(量子化パラメータ)により圧縮を行な
ったが、データを所定の圧縮率で圧縮するものであれ
ば、JPEGにより規定されている量子化行列(量子化
パラメータ)に限らず、任意のものを用いることができ
る。
2は、量子化パラメータQによる圧縮処理を、実際には
数1のように量子化行列(i,j)によって行なうように
なっている。この際、量子化パラメータが与えられたと
きに、量子化行列(i,j)を数1によりその都度算出す
るのは非常に時間がかかり、リアルタイム処理に支障を
生ずるので、予想される全ての量子化パラメータQにつ
いて、量子化行列(i,j)を予め割り出しこれらを量子
化パラメータQの値に対応させて所定の記憶手段(例え
ばROMなどのメモリ)に記憶しておき、量子化パラメ
ータQの値が与えられたときにこれに対応する量子化行
列(i,j)を記憶手段から読み出すようにするのが良
い。また、上述の実施例では、JPEGにより規定され
ている量子化行列(量子化パラメータ)により圧縮を行な
ったが、データを所定の圧縮率で圧縮するものであれ
ば、JPEGにより規定されている量子化行列(量子化
パラメータ)に限らず、任意のものを用いることができ
る。
【0054】また、上述の実施例では、特に動画像のよ
うな時間的に変動する画像データの圧縮について説明
し、本発明は、画像データを圧縮する際に特に有効であ
るが、時間的に変動する任意のデータの圧縮にも本発明
を適用することができる。従って、上述の実施例では、
データが1フレーム(1フィールド)単位に圧縮処理され
るとしたが、1フレーム(1フィールド)に限らず、任意
の時間単位で圧縮処理がなされる場合にも本発明を適用
することができる。
うな時間的に変動する画像データの圧縮について説明
し、本発明は、画像データを圧縮する際に特に有効であ
るが、時間的に変動する任意のデータの圧縮にも本発明
を適用することができる。従って、上述の実施例では、
データが1フレーム(1フィールド)単位に圧縮処理され
るとしたが、1フレーム(1フィールド)に限らず、任意
の時間単位で圧縮処理がなされる場合にも本発明を適用
することができる。
【0055】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項1,請求
項2記載の発明によれば、現時点から過去に遡り数個の
時点の範囲でそれぞれ予測された各圧縮率を蓄積手段に
蓄積し、蓄積手段に蓄積されている各圧縮率のうち、最
大の圧縮率のものを現時点でのデータに対する圧縮率と
して決定して圧縮手段に与え、決定した圧縮率で圧縮手
段に現時点でのデータを圧縮させるようになっているの
で、フラッシュやストロボを焚くシーンなどのように、
シーンの切り替わり以外で画像が大幅に変化するときに
も、オーバーフローが生ずるのを低減し、かつ、再生時
に違和感のない再生画像を得ることができる。
項2記載の発明によれば、現時点から過去に遡り数個の
時点の範囲でそれぞれ予測された各圧縮率を蓄積手段に
蓄積し、蓄積手段に蓄積されている各圧縮率のうち、最
大の圧縮率のものを現時点でのデータに対する圧縮率と
して決定して圧縮手段に与え、決定した圧縮率で圧縮手
段に現時点でのデータを圧縮させるようになっているの
で、フラッシュやストロボを焚くシーンなどのように、
シーンの切り替わり以外で画像が大幅に変化するときに
も、オーバーフローが生ずるのを低減し、かつ、再生時
に違和感のない再生画像を得ることができる。
【0056】また、請求項3記載の発明によれば、上記
のように決定された圧縮率が所定の最低値よりも小さく
なるときに、該圧縮率を所定の最低値に決定し直すよう
になっているので、圧縮率が小さくなる場合でも、オー
バーフローを生じさせずに、データ量をできる限り大き
なデータ量に収束させて、データ品質の劣化を抑えてか
つリアルタイムに圧縮処理を行なうことができる。
のように決定された圧縮率が所定の最低値よりも小さく
なるときに、該圧縮率を所定の最低値に決定し直すよう
になっているので、圧縮率が小さくなる場合でも、オー
バーフローを生じさせずに、データ量をできる限り大き
なデータ量に収束させて、データ品質の劣化を抑えてか
つリアルタイムに圧縮処理を行なうことができる。
【図1】本発明に係るデータ圧縮装置の一実施例の構成
図である。
図である。
【図2】図1のデータ圧縮装置の処理の概要を説明する
ための図である。
ための図である。
【図3】蓄積部に蓄積されたmフレーム(フィールド)分
の量子化パラメータを示す図である。
の量子化パラメータを示す図である。
【図4】図1のデータ圧縮装置の具体的な処理例を説明
するための図である。
するための図である。
【図5】図1のデータ圧縮装置の具体的な処理例を説明
するための図である。
するための図である。
【図6】図1のデータ圧縮装置の変形例を示す図であ
る。
る。
【図7】各種の画像についてのQ−D曲線を示す図であ
る。
る。
【図8】記録装置の記録型式の一例を示す図である。
【図9】従来のデータ圧縮装置の処理例を説明するため
の図である。
の図である。
2 画像圧縮部 4 データ量検出部 5 圧縮率予測部 6 蓄積部 16 圧縮率決定部 22 バッファメモリ 23 記録装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/92
Claims (3)
- 【請求項1】 データを所定の圧縮率で圧縮する圧縮手
段を備えたデータ圧縮装置において、前の時点でのデー
タに圧縮処理を施すことによって得られた圧縮結果に基
づいて、現時点でのデータに対する圧縮率を予測する圧
縮率予測手段と、現時点から過去に遡り数個の時点の範
囲でそれぞれ予測された各圧縮率を蓄積する蓄積手段
と、蓄積手段に蓄積されている各圧縮率のうち、最大の
圧縮率のものを現時点でのデータに対する圧縮率として
決定して前記圧縮手段に与え、決定した圧縮率で前記圧
縮手段に現時点でのデータを圧縮させる圧縮率決定手段
とを有していることを特徴とするデータ圧縮装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のデータ圧縮装置におい
て、前記数個の時点の範囲は、データが大きく変化して
いる期間において、相対的に大きな圧縮率を必要とする
データに基づいて予測された圧縮率が少なくとも1つ含
まれるような範囲に設定されることを特徴とするデータ
圧縮装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のデータ圧縮装置におい
て、前記圧縮率決定手段で決定された圧縮率が、所定の
最低値よりも小さくなるときには、該圧縮率を所定の最
低値に決定し直すことを特徴とするデータ圧縮装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4632894A JPH07236139A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | データ圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4632894A JPH07236139A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | データ圧縮装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07236139A true JPH07236139A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12744087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4632894A Pending JPH07236139A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | データ圧縮装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07236139A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006174331A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像圧縮装置、画像圧縮方法及びそのプログラム |
JP2008271431A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 画像圧縮装置 |
JP2009502069A (ja) * | 2005-07-19 | 2009-01-22 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 画像ストリーミング・システム内の圧縮レベルを切り換えるシステム、方法、及び媒体 |
US8254685B2 (en) | 2005-07-28 | 2012-08-28 | International Business Machines Corporation | Detecting content change in a streaming image system |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP4632894A patent/JPH07236139A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006174331A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像圧縮装置、画像圧縮方法及びそのプログラム |
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JP4900976B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2012-03-21 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 画像ストリーミング・システム内の圧縮レベルを切り換える方法、並びに、システム、サーバ、及びコンピュータ・プログラム |
US8218886B2 (en) | 2005-07-19 | 2012-07-10 | International Business Machines Corporation | Transitioning compression levels in a streaming image system |
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JP2008271431A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 画像圧縮装置 |
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