JPH0846911A - データ記録装置及びデータ再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の圧縮方式を用意し、そのうち入力デー
タにとって最適な圧縮方式でデータ圧縮を行なうことに
よって圧縮効率や再生データの品質の向上を図る。 【構成】 データ記録再生装置１は、圧縮方式をそれぞ
れ異にする画像データ圧縮回路２（ｉ）（ｉ＝１、２、
３）によって入力データを圧縮した後、情報記録媒体３
（ｉ）（ｉ＝１、２、３）のそれぞれに一時的に記録す
る。判定回路６は、複数の圧縮方式のうち入力データに
とってどの圧縮方式が最良であるかを判定するとともに
当該圧縮方式で記録した圧縮データだけを当該圧縮方式
に対応した情報記録媒体に記録する。再生時には、判定
回路６がセレクタ４の切換制御を行って記録データを読
み出し、これを画像データ伸張回路５に送出して圧縮を
解除して再生データを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データを効率良く記録
して再生することができる新規なデータ記録装置及びデ
ータ再生装置を提供しようとするものであり、例えば、
画像データを対象とするデータ圧縮／伸張に係る装置に
適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】画像データは一般にそのデータ量が膨大
であるため、情報記録媒体（例えば、ハードディスク）
に記録させるにあたっては容量の点で記録させにくいと
いう問題がある。

【０００３】そこで、画像データを一度圧縮することに
よってデータ量を減らしてから情報記録媒体に記録さ
せ、データを読み出すときにはその圧縮過程の逆の過程
（伸張）を行うことでデータを再生するという方法が考
えられる。

【０００４】画像データの圧縮においては、一般に画像
データがなめらかであり、周波数領域にデータ変換を行
なうことによって信号の高周波成分がほとんどゼロとな
ることを利用しており、これによって、データ量を減ら
すことができる。つまり、ある空間（実空間）から別の
空間（周波数空間）へとデータ変換を行うことによっ
て、データを圧縮する方式を一般に「変換符号化」とい
い、この代表例としては離散コサイン変換が挙げられ
る。

【０００５】また、一般の画像データは、ある１つのデ
ータとその近傍のデータとの間で高い相関性を有するた
め、対象となるデータを、その近傍のデータから予測し
て、予測値との差のみを符号化することで、データ量を
減らすことができる。なぜなら、データと予測値との差
はほとんどゼロであるからである。このように、近傍の
データから対象データを予測して圧縮する方式を一般に
「予測符号化」という。

【０００６】特に、一般の動画像データは、フレーム間
の相関が強いことが知られており、前フレームから現在
のフレームを予測することができる。そこで、予測した
データと実際のデータとの差のみを符号化するようにす
ることで、データ量を減らすことができる。このよう
に、別のフレームから現在のフレームを予測して圧縮す
る方式を一般に「フレーム間予測符号化」という。

【０００７】さらに、動画像データが時間とともに動き
のある物体を撮影したものであれば、その動きを検出
し、動きを考慮して予測すれば、さらに効率の良い圧縮
を行うことができ、このように動きを考慮した「フレー
ム間予測符号化」を一般に「動き補償予測符号化」とい
う。

【０００８】尚、この他にも、「ベクトル量子化による
符号化」等が知られている。

【０００９】上記の各圧縮方式は、例えば、「先端技術
の手ほどきシリーズ 画像情報圧縮：京島博監修（オー
ム社発行）」に記載されている（特に、各方式の一覧表
については、第１６頁の表１．３を参照されたい。）。

【００１０】以上のように、圧縮方式については多数提
案されているが、どの方式にも、得意とする種類の画像
データと、不得手な種類の画像データとがある。しかし
ながら、実際に圧縮して符号化してみなければ、当該圧
縮方式がその画像データに対して適していたか不適切で
あったかが分からないのが現状である。

【００１１】さて、画像データを圧縮して情報記録媒体
に記録させる場合、従来は図３に示す構成を採ってい
た。

【００１２】ａは記録再生装置であり、画像データ圧縮
回路ｂ、情報記録媒体ｃ、画像データ伸張回路ｄとを備
えている。

【００１３】入力画像データは、先ず、画像データ圧縮
回路ｂにおいて変換され、圧縮により符号化されたデー
タが、その後、情報記録媒体ｃに記録される。そして、
再生時には、情報記録媒体ｃからデータが読み出され、
画像データ伸張回路ｄにおいて、上記圧縮方式の逆変換
によりデータの伸張が行われ、これによって、画像デー
タが再生される。

【００１４】この場合、どのような画像データに対して
も、ある１つの圧縮方式で圧縮がなされるため、対象と
なる画像データにとって最適な圧縮方式を事前に調べて
おく必要がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮対象と
なる画像データの性質に基づいて、その画像データに適
した圧縮方式を選択するための方法がこれまで開発され
ておらず、よって、如何なる画像データに対しても、常
に、ある１つの圧縮方式で圧縮しているため、当該圧縮
方式が不得手である種類の画像データについて圧縮を行
った場合に、圧縮効率の悪化や画質の低下を招いてしま
うという問題がある。

【００１６】つまり、採用した圧縮方式が得意とする種
類の画像データであれば、効率の良い圧縮を行えるが、
当該圧縮方式が不得手とする種類の画像データを取り扱
う場合には、圧縮率や画質の悪化をもたらすことにな
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明データ記
録装置は、上記した課題を解決するために、入力データ
を圧縮して情報記録媒体に記録するデータ記録装置にお
いて、入力データを複数の圧縮方式に従ってそれぞれ圧
縮するデータ圧縮手段と、複数の圧縮方式のうち入力デ
ータにとって最良の圧縮方式を判定するとともに当該圧
縮方式で記録した圧縮データだけを情報記録媒体に保存
する判定手段とを備えたものである。

【００１８】また、本発明データ再生装置は、上記デー
タ記録装置によって情報記録媒体に記録されたデータを
再生するデータ再生装置において、判定手段によって判
断される最良の圧縮方式に従って情報記録媒体に記録さ
れている圧縮データを情報記録媒体から読み出し、デー
タ伸張手段により最良の圧縮方式の逆変換を行ってデー
タの伸張を行うことによりデータを再生するようにした
ものである。

【００１９】

【作用】本発明によれば、入力データを複数の圧縮方式
に従って圧縮し、これらの圧縮されたデータを、とりあ
えず情報記録媒体に記録しておき、どの圧縮方式が入力
データに対して最適であったかを、圧縮されたデータを
もとに判定することによって、最適に圧縮されたデータ
だけを情報記録媒体に記録することができるので、デー
タの種類に応じて最適な圧縮方式を選定してデータを適
切に記録することができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の詳細を図示した実施例に従
って説明する。尚、図示した実施例は本発明を画像デー
タ記録再生装置に適用したものである。

【００２１】図１は、本発明に係るデータ記録再生装置
１の構成を示すものであり、３つの画像データ圧縮回路
２（ｉ）（ｉ＝１、２、３）と、３つの情報記録媒体３
（ｉ）（ｉ＝１、２、３）、セレクタ４、画像データ伸
張回路５、判定回路６を有している。

【００２２】本実施例においては、相異なる３つの圧縮
方式（例えば、前述した「変換符号化」、「予測符号
化」、「フレーム間予測符号化」、「動き補償予測符号
化」、「ベクトル量子化による符号化」のうちの３つ）
を用いており、各圧縮方式により圧縮されたデータは３
個の情報記録媒体に各別に記録される。そして、３個の
情報記録媒体に各別に記録されたデータのうち、最も圧
縮効率の良かったものだけを保存し、残りの２つは消去
するようになっている。再生にあたっては、保存された
データが読み出され、最も圧縮効率の良かった圧縮方式
の逆変換によりデータを伸張して画像データが取り出さ
れる。

【００２３】記録対象である入力画像データは、３つに
分岐して画像データ圧縮回路２（ｉ）（ｉ＝１、２、
３）にそれぞれ送られる。

【００２４】入力画像データに対しては、第１の圧縮方
式による画像データ圧縮回路２（１）によって変換が行
われる。そして、圧縮されたデータ（以下、「第１の圧
縮データ」という。）は、第１の情報記録媒体３（１）
に記録される。

【００２５】また、入力画像データは、第２の圧縮方式
による画像データ圧縮回路２（２）において圧縮され、
この圧縮されたデータ（以下、「第２の圧縮データ」と
いう。）は、第２の情報記録媒体３（２）に記録され
る。

【００２６】そして、入力画像データは、第３の圧縮方
式による画像データ圧縮回路２（３）において圧縮さ
れ、この圧縮されたデータ（以下、「第３の圧縮デー
タ」という。）は、第３の情報記録媒体３（３）に記録
される。

【００２７】第１の圧縮データ、第２の圧縮データ、第
３の圧縮データは、判定回路６に送られる。これらデー
タは、図１に破線で示すように、各情報記録媒体３
（１）乃至３（３）にそれぞれ記録し終わった後に、各
情報記録媒体から読み出して判定回路６に送っても良い
し、あるいは、図１に１点鎖線で示すように、各画像デ
ータ圧縮回路による圧縮データ（第１乃至第３の圧縮デ
ータ）を各情報記録媒体３（１）乃至３（３）にそれぞ
れ記録する際に、同時に判定回路６に送っても良い。ま
た、信号のＳＮ比（信号対ノイズ比）を問題とする場合
には各情報記録媒体３（１）乃至３（３）から読み出さ
れたデータの伸張後のデータを判定回路６に送って互い
に比較することで各方式の優劣を判定すれば良い。

【００２８】判定回路６では、第１の圧縮方式、第２の
圧縮方式、そして、第３の圧縮方式のいずれが、最適な
圧縮であるかを判断して選択する。例えば、データ量の
一番少ない方式を最良と判断してこれを選択する。ある
いは、伸張したときに、もとの画像データに対して劣化
の少ない方式（ＳＮ比の高い方式）を最良と判断してこ
れを選択する。

【００２９】判定回路６は、選ばれた方式に対応する情
報記録媒体に記録された圧縮データのみを保存し、残り
の２つの情報記録媒体に記録した圧縮データを消去す
る。具体的には、例えば、第１の圧縮方式が最適である
と判断された場合は、第１の情報記録媒体３（１）に記
録されている第１の圧縮データのみを保存し、第２の情
報記録媒体３（２）と第３の情報記録媒体３（３）にそ
れぞれ記録されている第２の圧縮データと第３の圧縮デ
ータを消去する。従って、この場合には第２の情報記録
媒体３（２）と第３の情報記録媒体３（３）を、別のデ
ータを記録するための情報記録媒体として使用すること
ができる。

【００３０】判定回路６は、どの圧縮方式が選択され、
そして保存されたか（上記例では、第１の圧縮方式）を
判定回路６内のメモリ６ａに記録させたり、あるいは、
選択された圧縮データが記録された情報記録媒体でない
別の情報記録媒体に記録させておく。

【００３１】そして、再生時には、判定回路６は先ず、
メモリ６ａあるいは上記別の情報記録媒体から、どの圧
縮方式の圧縮データが保存されているかという情報（上
記例では、第１の圧縮方式）を得る。この情報をもとに
判定回路６はセレクタ４を制御して、情報記録媒体から
データを出力し得る状態にセットする（上記例では、セ
レクタ４が第１の情報記録媒体３（１）を選定した状態
となる。）。

【００３２】その後、選定された情報記録媒体から圧縮
データが読み出され、画像データ伸張回路５に送出され
る。ここでは、保存時の圧縮方式（上記例では、第１の
圧縮方式）の逆変換によりデータの伸張を行う。伸張後
のデータを取り出せば、画像データを再生することがで
きる。尚、画像データ伸張回路５が、第１の圧縮方式の
逆変換、第２の圧縮方式の逆変換及び第３の圧縮方式の
逆変換のいずれの逆変換も行うことができるように構成
されていることは勿論である。

【００３３】上記の説明では、３種類の圧縮方式を用意
して、各方式による圧縮データを３個の情報記録媒体に
各別に記録するようにしたが、一般には、複数種類の圧
縮方式を用意して、各方式による圧縮データを複数個の
情報記録媒体に各別に記録することができる。

【００３４】また、上述のように、情報記録媒体を複数
個用意して、各圧縮方式に対応した複数の情報記録媒体
を設ける代わりに、１つの情報記録媒体の記録領域を複
数の領域に分割して、各圧縮方式に対して１つの分割領
域を割り当るようにしても良い。例えば、図２のデータ
記録再生装置１Ａに示すように、１つの情報記録媒体３
の記録領域を第１ブロック３Ａ、第２ブロック３Ｂ、第
３ブロック３Ｃの３つの領域に分割して、第ｉ（ｉ＝
１、２、３）の圧縮方式による画像データ圧縮回路２
（ｉ）（ｉ＝１、２、３）を介してぞれぞれ変換された
第ｉの圧縮データを第ｉブロックに各別に記録させる。
そして、判定回路６によって、例えば、第１の圧縮方式
が最適であると判定した場合は、第１ブロック３Ａに保
存された圧縮データだけを残し、第２ブロック３Ｂと第
３ブロック３Ｃの圧縮データを消去する。再生時には、
第１ブロック３Ａから圧縮データを読み出し、第１の圧
縮方式の逆変換によりデータ伸張を行えば、画像データ
を再生することができる。

【００３５】このように、データ記録再生装置１、１Ａ
によれば、記録対象となる入力画像データを、複数の圧
縮方式でそれぞれ圧縮し、これらの圧縮データを、とり
あえず情報記録媒体に各別に記憶しておく。そして、判
定回路６によってどの圧縮方式が上記入力画像データに
とって最適であったかを、圧縮データをもとに判定し、
最適な圧縮データだけを情報記録媒体に保存している。
従って、どのような種類の画像データに対しても、それ
ぞれに最適な圧縮方式を選択することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、入力データを圧縮し
て情報記録媒体に記録する際に、複数の圧縮方式のうち
どの圧縮方式が入力データにとって最適であるかを判断
し、最適の圧縮方式による圧縮データだけを情報記録媒
体に記録することによってデータ圧縮を適切に管理する
ことができる。

【００３７】請求項２に係る発明によれば、各圧縮方式
のうち圧縮後のデータ量が最も少ない方式を選択するこ
とによって、圧縮効率の向上を図ることができる。

【００３８】また、請求項３に係る発明によれば、各圧
縮方式のうちデータ伸張後のＳＮ比が最良の方式を選択
することによって、データに係る品質の低下を防止する
ことができる。

【００３９】そして、請求項４に係る発明によれば、デ
ータ量の多い画像データを入力データとすることによっ
て、対象となる画像データに最適な圧縮方式を選定して
高圧縮率や高画質を保証することができる。

【００４０】請求項５に係る発明によれば、複数の圧縮
方式内に、変換符号化又は予測符号化又はフレーム間予
測符号化又は動き補償予測符号化又はベクトル量子化に
よる符号化による圧縮方式のいずれかが含まれるよう
し、これによって各圧縮方式の長所及び短所を考慮した
上で、データの種別に応じて圧縮方式を適宜に選択する
ことができる。

【００４１】そして、請求項６に係る発明によれば、入
力データにとって最適な圧縮方式が判定手段により記録
の際に知られているので、当該圧縮データを単に読み出
して圧縮時の方式の逆変換によりデータを伸張すること
によって容易に再生データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ記録再生装置の構成を示す
図である。

【図２】本発明に係るデータ記録再生装置の変形例を示
す図である。

【図３】従来のデータ記録再生装置の構成を概略的に示
す図である。

【符号の説明】

１ データ記録再生装置（データ記録装置、データ再生
装置） ２（１）、２（２）、２（３） 画像データ圧縮回路
（データ圧縮手段） ３（１）、３（２）、３（３） 情報記録媒体 ４、６ 判定手段 ５ 画像データ伸張回路（データ伸張手段） １Ａ データ記録再生装置（データ記録装置、データ再
生装置） ３ 情報記録媒体

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 Ｈ０３Ｍ 7/28 9382−5Ｋ 7/30 Ａ 9382−5Ｋ Ｂ 9382−5Ｋ Ｈ０４Ｎ 7/24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データを圧縮して情報記録媒体に記
   録するデータ記録装置において、入力データを複数の圧
   縮方式に従ってそれぞれ圧縮するデータ圧縮手段と、複
   数の圧縮方式のうち入力データにとって最良の圧縮方式
   を判定するとともに当該圧縮方式で記録した圧縮データ
   だけを情報記録媒体に保存する判定手段とを備えたこと
   を特徴とするデータ記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデータ記録装置におい
   て、判定手段が、各圧縮方式で圧縮されたデータのうち
   データ量が一番少ない方式を最良の圧縮方式と判断する
   ことを特徴とするデータ記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のデータ記録装置におい
   て、判定手段が、各圧縮方式で圧縮されたデータのうち
   伸張した時のＳＮ比が一番高い方式を最良の圧縮方式で
   あると判断することを特徴とするデータ記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２又は請求項３に記載
   のデータ記録装置において、入力データが画像データで
   あることを特徴とするデータ記録装置。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４に記載のデータ記録装置において、複数の圧縮方式
   内に、変換符号化、予測符号化、フレーム間予測符号
   化、動き補償予測符号化又はベクトル量子化による符号
   化の各圧縮方式のうちのいずれかが含まれていることを
   特徴とするデータ記録装置。
6. 【請求項６】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
   ４又は請求項５に記載のデータ記録装置によって情報記
   録媒体に記録されたデータを再生するデータ再生装置に
   おいて、判定手段によって判断される最良の圧縮方式に
   従って情報記録媒体に記録されている圧縮データを情報
   記録媒体から読み出し、データ伸張手段により最良の圧
   縮方式の逆変換を行ってデータの伸張を行うことにより
   データを再生することを特徴とするデータ再生装置。