JPH1093959A - 動画像音声圧縮システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】動画像や音声の圧縮に関する知識が無くても容
易に動画像および音声の圧縮を行うシステムを構築でき
る動画像音声圧縮システムの提供。 【解決手段】圧縮処理発行手段２１０は圧縮処理制御手
段２０２に対して所定の手順で処理命令を発行する。ま
ず圧縮パラメータ設定命令を発行し圧縮処理に必要なパ
ラメータを一括して設定し画像圧縮命令と音声圧縮命令
とシステム処理命令を連続して全ての動画像音声データ
の圧縮処理が終了するまで発行し、圧縮処理制御装置２
０２は画像圧縮手段２３０と音声圧縮手段２３１とシス
テム処理手段２３２とを制御し圧縮処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像および音声
（「動画像音声」という）をそれぞれ圧縮符号化する動
画像音声圧縮システムに関し、特に、他のシステムから
容易に使用可能な動画像音声圧縮システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の動画像音声圧縮システム技術の
先行技術として、例えば特願平７−１８５５９６号明細
書（本願出願時未公開）に記載されている動画像音声圧
縮装置がある。この従来の動画像音声圧縮装置は、現在
広く使われている動画像音声の圧縮方式であるＭＰＥＧ
（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇ
ｒｏｕｐ）に準拠して動画像音声の圧縮を行っている。

【０００３】図６は、この動画像音声圧縮装置の構成を
ブロック図にて示したものである。

【０００４】図６を参照すると、この動画像音声圧縮装
置は、複数のアプリケーションの動作を制御する装置制
御手段１と、装置制御手段１によって制御されるアプリ
ケーション２及び動画像音声圧縮手段５と、キーボード
やマウス等からの指示データを入力する入力手段３と、
ディスプレイ等へ圧縮状態を出力する出力手段４と、を
備えて構成されている。

【０００５】動画像音声圧縮手段５は、装置制御手段１
とのインタフェイスをとるインタフェス（Ｉ／Ｆ）処理
手段１０と、動画像圧縮処理、音声圧縮処理、システム
処理のどの処理を行うかを決定する処理選択手段１１
と、動画像の圧縮符号化を行う動画像圧縮処理手段１２
と、音声の圧縮符号化を行う音声圧縮処理手段１３と、
圧縮符号化された動画像データと音声データとを結合す
るシステム処理手段１４と、圧縮元ファイル装置１５
と、圧縮後ファイル装置１６と、を備えて構成されてい
る。

【０００６】図８は、ＭＰＥＧに準拠した圧縮符号化さ
れた動画像データの構成を説明するための図である。図
８を参照して、上の階層がビデオ・シーケンスであり
（図８（Ａ）参照）、先頭のシーケンス・ヘッダから最
後のシーケンス・最終コードまでがビデオ・シーケンス
であり、１個以上のシーケンス・ヘッダとＧＯＰ（Ｇｒ
ｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）から構成される。

【０００７】ＧＯＰは、下の階層に示すように、１個以
上のピクチャから構成され、１つのピクチャが１枚の画
像を示している（図８（Ｂ）参照）。

【０００８】ピクチャのタイプには、そのフレームのみ
で伸長が可能なＩピクチャと、前のフレームを参照して
伸長するＰピクチャと、前後のフレームを参照して伸長
するＢピクチャとが存在し（図８（Ｃ）参照）、１つの
ＧＯＰには１つ以上のＩピクチャと、０または複数のＰ
ピクチャおよびＢピクチャが存在する。

【０００９】図９は、ＭＰＥＧに準拠した圧縮符号化さ
れた音声データの構成を説明するための図である。上の
階層がオーディオ・シーケンスであり、オーディオ・シ
ーケンスは、複数のＡＡＵ（オーディオ複合単位）から
構成される（図９（Ａ）参照）。そしてＡＡＵは、下の
階層に示すように、同期ワード、ビットレート、サンプ
リング周波数等の情報を含んだＡＡＵヘッダと圧縮され
たオーディオデータとから構成される（図９（Ｂ）参
照）。

【００１０】図１０は、ＭＰＥＧに準拠した圧縮符号化
された動画像音声データの構成を説明するための図であ
る。図１０を参照して、動画像音声データは、複数のパ
ックから構成され、パックは中間の階層を示すように、
パック・ヘッダと１個以上のパケットから構成され（図
１０（Ｂ）参照）、パケットにはビデオ・パケットとオ
ーディオ・パケットとが存在する。

【００１１】このうちビデオ・パケットは、下の階層に
示すようにパケットヘッダとビデオデータから構成され
（図１０（Ｃ）参照）、このビデオ・パケット内のビデ
オデータのみを取り出して連続すると、一連のビデオシ
ーケンスが構成される。

【００１２】またオーディオ・パケットは、パケットヘ
ッダとオーディオデータから構成され（図１０（Ｃ）参
照）、オーディオ・パケット内のオーディオデータのみ
を取り出して連続すると一連のオーディオシーケンスが
構成される。

【００１３】図１１は、図６に示した動画像圧縮処理手
段１２の構成を示した図である。図１１を参照すると、
動画像圧縮処理手段１２は、動画像圧縮処理全体の制御
を行う動画像圧縮処理制御手段６０１と、圧縮元ファイ
ル装置から１圧縮単位毎に原画像データを読み込む原画
像読み込み手段６０２と、原画像をＭＰＥＧで使用可能
な色信号の形式（ＹＣｒＣｂ形式）に変換する色信号変
換手段６０３と、前／後フレームと現フレームの画像の
動きをブロック（ＭＰＥＧでは８画素×８画素の空間）
の領域毎に検索する動き検索手段６０４と、動き検索手
段で検索された画像の動きから前／後フレームと現フレ
ームのブロックの領域の差分を算出する動き予測手段６
０５と、離散コサイン変換を行うＤＣＴ（Ｄiscrete Ｃ
osine Ｔransform）手段６０６と、量子化を行う量子化
手段６０７と、高能率可変長符号化を行うＶＬＣ手段６
０８と、ＶＬＣ後の圧縮された画像データを格納する圧
縮符号バッファ６０９と、逆量子化を行う逆量子化手段
６１０と、逆離散コサイン変換を行うＩＤＣＴ手段６１
１と、差分値と前／後フレームのブロックの領域の画素
値を加算して新たな参照フレームを算出する動き補償手
段６１２と、参照される前／後フレームの画像を格納す
る参照フレーム部６１３と、を備えて構成される。

【００１４】動画像圧縮は、図１１に示すように、圧縮
元ファイル装置から原画像読み込み手段６０２で１圧縮
単位毎に原画像データを読み込んで、色信号変換手段６
０３でＹＣｒＣｂデータに変換して、動き検索手段６０
４で前／後フレームと現フレームＩ画像の動きをブロッ
クの領域毎に検索してから１フレームの圧縮を開始す
る。

【００１５】Ｉピクチャの圧縮を行う場合は、ＤＣＴ手
段６０６により現フレームのブロックの領域の画素の値
を離散コサイン変換して量子化手段６０７により量子化
して、ＶＬＣ手段６０８により可変長のハフマン符号に
高能率圧縮して、圧縮したデータを圧縮符号バッファ６
０９に順次格納していく。

【００１６】次に、圧縮した画像を参照フレームとして
復号するために、量子化されたデータを逆量子化手段６
１０により逆量子化してＩＤＣＴ手段６１１により逆離
散コサイン変換して画素値を算出して参照フレーム部６
１３に格納する。また、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの圧縮
を行う場合は、動き予測手段６０５により現フレームの
ブロックの領域の画素の値と動き検索手段６０４で検索
された動きにより参照される参照フレーム部６１３に格
納された前フレームまたは前／後フレームのブロックの
領域の画素の値で差分を算出して、ＤＣＴ手段６０６に
より差分値を離散コサイン変換して量子化手段６０７に
より量子化してＶＬＣ手段６０８により可変長のハフマ
ン符号に高能率圧縮して、圧縮したデータを圧縮符号バ
ッファ６０９に順次格納していく。

【００１７】次に、Ｐピクチャの圧縮時は、圧縮した画
像を参照フレームとして複合するために、量子化された
データを逆量子化手段６１０により逆量子化してＩＤＣ
Ｔ手段６１１により逆離散コサイン変換して差分値を算
出して動き補償手段６１２により動き予測手段で参照さ
れた参照フレーム部６１３に格納された前フレームのブ
ロックの領域の画素の値に差分値を加算して参照フレー
ム部６１３に格納する。

【００１８】動画像圧縮処理制御手段６０１は,以上説
明した一連の圧縮処理全体を制御し、圧縮処理を一定の
時間で中断し、再開する制御を行う。

【００１９】図１２は、音声圧縮処理手段１３の構造を
示した図である。図１２を参照すると、音声圧縮処理手
段１３は、音声圧縮処理全体の制御を行う音声圧縮処理
制御手段７０１と、圧縮元ファイル装置から原音データ
を読み出す原音読み込み手段７０２と、読み込んだ原音
データから１ＡＡＵ分の原音データを切り出す原音デー
タ切りだし手段７０３と、１ＡＡＵ単位で周波数帯域写
像処理を行う３２の周波数帯域写像処理手段７０４と、
心理聴覚処理を行う心理聴覚処理手段７０５と、線形量
子化及び符号化を行う量子化符号化手段７０６と、符号
化されたデータに付加情報を加えて１ＡＡＵ分の圧縮デ
ータを作成するフレーム形成手段７０７と、フレーム形
成手段で作成された圧縮データを格納する圧縮符号バッ
ファ７０８と、を備えて構成される。

【００２０】音声圧縮は、図１２に示すように、圧縮元
ファイルから原音読み込み手段７０２で動画像圧縮手段
で圧縮した動画像再生時にかかる時間と同じ時間分の原
音データを読み込み、原音データ切りだし手段７０３で
読み込んだ原音データから１ＡＡＵ分（ＭＰＥＧオーデ
ィオレイヤ２の場合は１１５２サンプル）のデータを切
りだし、１ＡＡＵ単位で以下の処理を行う。

【００２１】３２の周波数帯域写像処理手段７０４は、
入力信号をサブバンド分析フィルタで３２帯域のサブバ
ンド信号に分割し、各サブバンド信号に対してスケール
・ファクタを計算し、ダイナミックレンジをそろえ、心
理聴覚処理手段７０５は、入力信号を高速フーリエ変換
し、その結果を使って、心理聴覚のマスキングを計算
し、各サブバンドに対するビット割り当てを計算する。
量子化符号化手段７０６は、決定したビット割り当てに
従って量子化、符号化を行い、フレーム形成手段７０７
は、量子化符号化したサブバンド信号にヘッダや補助情
報を加え、ビットストリームに整形し、圧縮符号バッフ
ァ７０８に格納する。

【００２２】音声圧縮処理制御手段７０１は、以上説明
した一連の圧縮処理全体を制御し、圧縮処理を一定の時
間または１ＡＡＵ処理の間隔で中断し、再開する制御を
行う。

【００２３】図１３は、図６に示したシステム処理手段
１４の構成を示した図である。図１４を参照して、動画
像圧縮処理手段１２から引き取った圧縮データを格納す
る動画像データバッファ８０１と、音声圧縮処理手段１
３から引き取った圧縮データを格納する音声データバッ
ファ８０２と、動画像データ及び音声データのパケット
化及びパック化を行うマルチプレクス手段８０４と、パ
ック及びパケットに時間データを付加するタイムコード
カウンタ８０３と、パック化した動画像音声のデータを
格納する動画像音声圧縮符号バッファ８０５と、を備え
て構成される。

【００２４】システム処理手段１４は、図１３に示すよ
うに、動画像データを動画像圧縮処理手段１２から引き
取り、動画像データバッファ８０１に格納し、音声デー
タを音声圧縮処理手段１３から引き取り、音声データバ
ッファ８０２に格納し、マルチプレクス手段８０４で動
画像データからパケットサイズ分のデータを切りだし、
パケットヘッダ及びパックヘッダを付加し、また再生時
の時間データをタイムコードカウンタ８０３から引き取
り、パックヘッダ及びパケットヘッダに付加する。ま
た、音声データからパケットサイズ分のデータを切りだ
し、パケットヘッダ及びパックヘッダを付加し、また再
生時の時間データをタイムコードカウンタ８０３から引
き取り、パックヘッダ及びパケットヘッダに付加する。
作成したパックは動画像音声圧縮符号バッファ８０５に
順次格納する。

【００２５】以下、図６を参照して、この動画像音声圧
縮装置の動作を説明する。

【００２６】まず、操作者により入力手段３を通じて圧
縮開始が指示されると装置制御手段１から動画像音声圧
縮手段５が呼び出される。

【００２７】動画像音声圧縮手段５が呼び出されると、
Ｉ／Ｆ処理手段１０を通過し、処理選択手段１１に制御
が移る。

【００２８】処理選択手段１１では、最初に、動画像圧
縮処理手段１２を呼び出す。動画像圧縮処理手段１２
は、操作者によって指定された圧縮元ファイルを開き、
数フレーム（１圧縮単位）ずつ圧縮元ファイル装置１５
から原画像データを読み込み、動画像の圧縮作業を開始
する。

【００２９】画像の１圧縮単位は、先に説明したＧＯＰ
単位またはＩピクチャまたはＰピクチャから次のＩピク
チャまたはＰピクチャまでのピクチャ範囲とする。

【００３０】次に、処理選択手段１１に制御が移った時
は、音声圧縮処理手段１３を呼び出す。音声圧縮処理手
段１３は、動画像圧縮処理手段１２で処理したフレーム
数（１圧縮単位分）の再生時間分の音声データを圧縮元
ファイル装置から読み込み、音声の圧縮処理を開始す
る。音声圧縮処理の場合も、動画像圧縮処理の場合と同
様に、細かい圧縮単位で処理を処理選択手段１１に戻
し、最後の圧縮のときは、次にシステム処理を行うこと
を処理選択手段１１に通知して処理を終了する。

【００３１】このとき、音声の圧縮単位は、１ＡＡＵ単
位に行うと効率がよく、動画像圧縮処理の１圧縮単位分
の時間以内で最大のＡＵＵを処理する。

【００３２】また、残りの１ＡＡＵに満たない音声デー
タは、次回、音声圧縮処理手段１３に制御が移ったとき
に圧縮する。

【００３３】次に、処理選択手段１１に処理が移ったと
きは、システム処理手段１４を呼び出す。

【００３４】システム処理手段１４では、動画像圧縮処
理手段１２及び音声圧縮処理手段１３で圧縮した１圧縮
単位分の圧縮符号データを引き取り、動画像と音声の同
期をとれるようにパケット化及びパック化して圧縮後フ
ァイルに書き込む。

【００３５】このようにして、１圧縮単位毎に動画像、
音声、システムの処理を行う。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】図６に示した上記従来
の動画像音声圧縮装置においては、動画像音声の圧縮機
能をもたない他のアプリケーションに動画像音声の圧縮
機能を組み込むことは、ほとんど考慮されていない。

【００３７】このため、この従来の動画像圧縮装置を用
いて、動画像音声の圧縮機能を他のアプリケーションに
組み込むことは容易ではない、という問題点を有してい
る。

【００３８】その理由は、図６等を参照して説明した上
記動画像音声圧縮装置においては、動画像音声の圧縮機
能をもたない他のアプリケーションに動画像音声の圧縮
機能を組み込もうとすると、動画像および音声およびシ
ステムデータの作成を従来の技術で説明した方法で制御
するには、専門知識が必要とされる、ことによる。

【００３９】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、動画像や音声の
圧縮に関する知識が無くても、容易に動画像および音声
の圧縮を行うシステムの構築を可能とする動画像音声圧
縮システムを提供することにある。

【００４０】また、本発明は、専門知識が無くても動画
像圧縮のアプリケーションを容易に作成できるる汎用性
を向上したシステムを提供することを目的とする。

【００４１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の動画像音声圧縮システムは、所定の手順で
圧縮処理命令を発行する圧縮処理発行手段と、動画像及
び音声（以下「動画像音声」という）の圧縮処理を行う
圧縮処理装置と、前記圧縮処理発行手段によって発行さ
れた前記圧縮処理命令を解釈し、前記圧縮処理装置を制
御する手段と、を備えたことを特徴とする。

【００４２】本発明においては、前記圧縮処理装置を制
御する手段が、前記圧縮処理発行手段から発行された前
記圧縮処理命令を解釈し、前記圧縮処理装置を制御する
圧縮処理制御手段と、画像圧縮処理を制御する画像圧縮
制御手段と、音声圧縮処理を制御する音声圧縮制御手段
と、動画像音声データの同期再生を可能とするシステム
データの生成処理を制御するシステム処理制御手段と、
動画像音声の圧縮パラメータを設定する圧縮パラメータ
設定手段と、を備えたことを特徴とする。

【００４３】また、本発明においては、前記圧縮処理命
令が、動画像音声の圧縮パラメータの設定を実行する圧
縮パラメータ設定命令と、動画像音声の圧縮処理を開始
する圧縮開始命令と、動画像データの圧縮処理を実行す
る画像圧縮命令と、音声データの圧縮処理を実行する音
声圧縮命令と、動画像音声データの同期再生を可能とす
るシステムデータの生成を実行するシステム処理命令
と、動画像音声の圧縮処理を終了する圧縮終了命令と、
を含むことを特徴とする。

【００４４】本発明の概要を以下に説明する。本発明
は、圧縮処理制御装置に圧縮処理の制御処理やデータの
入出力処理を集約して処理するようにしたものであり、
より具体的には、所定の手順で処理命令を発行する圧縮
処理発行手段（図１の２１０）と、発行された処理命令
を解釈し圧縮処理装置を制御する圧縮処理制御手段（図
１の２２０）と、を有し、圧縮処理発行手段は圧縮処理
に直接関与しなくて済むように構成されている。

【００４５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して以下に詳細に説明する。

【００４６】図１は、本発明の実施の形態の構成を示す
図である。図１を参照すると、本発明の実施の形態は、
プログラム制御により動作する圧縮アプリケーション２
０１と、プログラム制御により動作する圧縮処理制御装
置２０２と、圧縮処理装置２０３と、ディスプレイ装置
等の出力装置２０４と、キーボードやマウス等の入力装
置２０５と、情報を格納するファイル装置２０６と、情
報を一時的に記憶する記憶装置２０７と、を含む。

【００４７】圧縮アプリケーション２０１は、圧縮処理
発行手段２１０と、途中中断通知手段２１１と、処理経
過算出手段２１２と、データ入出力制御手段２１３と、
を備える。

【００４８】圧縮処理発行手段２１０は、入力装置２０
５から操作者の圧縮命令を受け取り、圧縮処理制御装置
２０２に対して予め定められた手順で処理命令を発行す
る。

【００４９】途中中断通知手段２１１は、圧縮処理中に
入力装置２０５から操作者の圧縮中止命令を受け取り、
圧縮処理発行手段２１０に対して圧縮終了命令を発行す
る。

【００５０】処理経過算出手段２１２は、圧縮処理中に
現在処理中のフレーム数等から処理の進捗度を算出し、
出力装置２０４に出力する。

【００５１】データ入出力制御手段２１３は、ファイル
装置２０６または記憶装置２７０から圧縮する動画像音
声データを取り出し圧縮処理発行手段２１０に送り、圧
縮処理発行手段２１０から送られた圧縮後の動画像音声
データをファイル装置２０６または記憶装置２０７に格
納する。

【００５２】圧縮処理制御装置２０２は、圧縮処理制御
手段２２０と、画像圧縮制御手段２２１と、音声圧縮制
御手段２２２と、システム処理制御手段２２３と、圧縮
パラメータ設定手段２２４と、を備える。

【００５３】圧縮処理制御手段２２０は、圧縮処理発行
手段２１０からの処理命令を受け取り、圧縮処理装置２
０３に対して圧縮処理の初期化処理および終了処理を行
う。

【００５４】画像圧縮制御手段２２１は、圧縮処理発行
手段２１０から画像データを受け取り、画像圧縮手段２
３０を制御して画像データを圧縮し、圧縮後のデータを
圧縮処理発行手段２１０に返す。

【００５５】音声圧縮制御手段２２２は、圧縮処理発行
手段２１０から音声データを受け取り、音声圧縮手段２
３１を制御して音声データを圧縮し、圧縮後のデータを
圧縮処理発行手段２１０に返す。

【００５６】システム処理制御手段２２３は、圧縮処理
発行手段２１０から圧縮後の動画像音声データを受け取
り、システム処理手段２３２を制御して同期再生のため
のシステムデータを生成し、システムデータを圧縮処理
発行手段２１０に返す。

【００５７】圧縮パラメータ設定手段２２４は、圧縮処
理発行手段２１０からのパラメータ設定命令を受け取
り、圧縮処理装置２０３に対して各種の圧縮パラメータ
の設定を行う。

【００５８】圧縮処理装置２０３は、画像圧縮手段２３
０と、音声圧縮手段２３１と、システム処理手段２３２
と、を備える。

【００５９】画像圧縮手段２３０は、画像圧縮制御手段
２２１から画像データを受け取り、圧縮して圧縮後のデ
ータを画像圧縮制御手段２２１に返す。

【００６０】音声圧縮手段２３１は、音声圧縮制御手段
２２２から音声データを受け取り、圧縮して圧縮後のデ
ータを音声圧縮制御手段２２２に返す。

【００６１】システム処理手段２３２は、システム処理
制御手段２２３から圧縮後の動画像音声データを受け取
り、同期再生のためのシステムデータを生成してシステ
ム処理制御手段２２３に返す。

【００６２】図２は、本発明の実施の形態における圧縮
アプリケーション２０１の動作を説明するための流れ図
である。

【００６３】圧縮処理発行手段２１０は、予め定められ
た手順で圧縮処理制御装置２０２に処理命令を発行す
る。

【００６４】すなわち、図２を参照して、圧縮処理発行
手段２１０は、圧縮する動画像および音声の圧縮パラメ
ータを圧縮パラメータ設定手段２２４に対してパラメー
タ設定を発行して設定し（ステップＡ１）、次に圧縮処
理制御手段２２０に対して圧縮開始を発行する（ステッ
プＡ２）。

【００６５】圧縮処理制御手段２２０は、圧縮開始を受
け取ると、圧縮パラメータが既に設定されたか判定し、
設定されていなかった場合には、圧縮パラメータ設定手
段２２４によって圧縮パラメータを既定値に設定する。

【００６６】更に、圧縮処理制御手段２２０は、圧縮す
る画像データの１フレームの再生時間と同じ再生時間と
なる音声データのデータ量を算出する。圧縮パラメータ
設定手段２２４は、画像圧縮手段２３０および音声圧縮
手段２３１およびシステム処理手段２３２に対して圧縮
パラメータの設定を行う。

【００６７】次に、圧縮処理発行手段２１０は、データ
入出力制御手段２１３を通して、ファイル装置２０６ま
たは記憶装置２０７から画像データを読み込み（ステッ
プＡ３）、読み込んだ画像データを画像圧縮制御手段２
２１に送り、画像圧縮を発行する（ステップＡ４）。

【００６８】画像圧縮制御手段２２１は、画像圧縮手段
２３０を制御して画像を圧縮する。画像圧縮手段２３０
は、送られた画像データの処理順番をステップＡ１また
はステップＡ２で設定されたＧＯＰを基に決定する。

【００６９】例えば、図８に示した例のようなＧＯＰの
場合、再生するフレームの順番は、Ｉ１・Ｂ２・Ｂ３・
Ｐ４・Ｂ５・Ｂ６・Ｐ７…（Ｉ、Ｐ、Ｂはピクチャタイ
プを表し、続く数字は再生の順番を表す）である。Ｂピ
クチャを圧縮するためには直前直後のＩピクチャまたは
Ｐピクチャが先に圧縮されている必要があるため、画像
圧縮手段２３０は、画像を圧縮する順番を、Ｉ１・Ｐ４
・Ｂ２・Ｂ３・Ｐ７・Ｂ５・Ｂ６というように並べ替え
る。

【００７０】画像データは再生順に送られてくるため、
画像圧縮手段２３０でこの段階で圧縮できないＢピクチ
ャがあった場合には、画像データをバッファに格納する
だけにとどめ、次のＩピクチャまたはＰピクチャが送ら
れてきたときに一括して画像圧縮処理を行う。

【００７１】圧縮処理発行手段２１０は、画像圧縮手段
２３０によって圧縮された画像データをデータ入出力制
御手段２１３を通して、ファイル装置６または記憶装置
７に格納する（ステップＡ５の画像データの書込処
理）。

【００７２】次に、圧縮処理発行手段２１０は、データ
入出力制御手段２１３を通して、ファイル装置２０６ま
たは記憶装置２０７から音声データを読み込み（ステッ
プＡ６）、読み込んだ音声データを音声圧縮制御手段２
２２に送り、音声圧縮を発行する。その際、圧縮した動
画像と音声との同期再生を行うためのシステムデータを
作成するのを容易にするため、この時に読み込む音声デ
ータ量は、直前に圧縮した画像データと再生時間を一致
させる。

【００７３】この音声データ量は、圧縮開始命令発行時
に圧縮処理制御手段２２０が求めた圧縮する画像データ
の１フレームの再生時間と同じ再生時間となる音声デー
タのデータ量から算出する。この例では、画像と音声の
圧縮の順番は画像が先になっているが、音声を先に圧縮
することも可能である。

【００７４】音声圧縮制御手段２２２は、音声圧縮手段
２３１を制御して音声を圧縮する（ステップＡ７）。

【００７５】圧縮処理発行手段２１０は、音声圧縮手段
２３１によって圧縮された音声データをデータ入出力制
御手段２１３を通して、ファイル装置２０６または記憶
装置２０７に格納する（ステップＡ８）。

【００７６】次に、圧縮処理発行手段２１０は、システ
ム処理制御手段２２３に対してシステム生成処理を発行
する（ステップＡ９）。これを受けて、システム処理制
御手段２２３は、システム処理手段２３２を制御し、動
画像と音声の同期再生を保証するデータインタリーブを
実現するシステムデータを生成する。

【００７７】圧縮処理発行手段２１０は、生成されたシ
ステムデータ入出力制御手段２１３を通して、ファイル
装置２０６または記憶装置２０７に格納する（ステップ
Ａ１０）。

【００７８】処理経過算出手段２１２は、現時点での処
理進捗度を例えば百分率で算出し、出力装置２０４に出
力する（ステップＡ１１）。

【００７９】圧縮処理発行手段２１０は、全ての画像デ
ータおよび音声データの圧縮処理が終了したか否かを判
定し（ステップＡ１２）、終了していた場合には、圧縮
処理制御手段２２０に対して圧縮終了を発行し、圧縮処
理を終了する（ステップＡ１４）。

【００８０】一方、ステップＡ１２において終了してい
ない場合には、途中中断通知手段２１１に途中中断が入
力装置２０５から入力されているか判定し、入力されて
いた場合は、圧縮処理制御手段２２０に対して圧縮終了
を発行し圧縮処理を終了し（ステップＡ１４）、入力さ
れていない場合には、ステップＡ３に戻って圧縮処理を
繰り返す（ステップＡ１３）。

【００８１】圧縮処理制御手段２２０は、圧縮処理を終
了する処理を画像圧縮手段２３０と音声圧縮手段２３１
とシステム処理手段２３２に行わせる。

【００８２】画像圧縮手段２３０は、未圧縮の画像デー
タ（ステップＡ４の時に処理を保留されたＢピクチャ）
が残っている場合には、再生順で最も最後に送られてき
たフレームを設定されたＧＯＰを無視して、Ｉピクチャ
またはＰピクチャとして圧縮し、残りのＢピクチャをこ
の圧縮したＩピクチャまたはＰピクチャを使用して一括
して圧縮し、再生可能な動画像データを生成する。

【００８３】次に、本発明の実施の形態の作用効果につ
いて説明する。

【００８４】（１）本発明の実施の形態の第１の効果
は、従来方式と比べて、動画像音声圧縮に対する知識を
全く持たなくとも、容易に動画像および音声を圧縮する
圧縮システムを構築することが可能なことである。

【００８５】図７は、比較例として図６に示した装置に
おける処理手順を説明するための図であり、図６に示し
た装置において、他のアプリケーションの画面にディス
プレイ表示のフォーカスが合っている場合の処理手順を
示しており、頻繁にＩ／Ｆ処理手段から装置制御手段に
処理を移すことによって他のアプリケーションをスムー
ズに動作させることを可能としている。しかしながら図
６に示したこの動画像音声圧縮手段５は、一個のアプリ
ケーションとして構成されており、圧縮処理部だけを切
り離して他のアプリケーションに組み込もうとすると、
複雑な制御を行う必要があるため、専門的な知識が必要
となる。

【００８６】これに対して、本発明の実施の形態におい
ては、圧縮処理制御装置２０２に圧縮処理装置２０３の
制御処理を集約し、圧縮アプリケーション２０１が直接
圧縮処理に関与しなくてもよいように構成されている。
このため、図４に示すように、圧縮アプリケーション２
０１は、圧縮処理制御装置２０２に対して、所定の順序
で処理命令を発行するだけで動画像および音声の圧縮を
まとめて行うことができる。すなわち、圧縮アプリケー
ションは、パラメータ設定命令、圧縮開始命令、画像圧
縮命令、音声圧縮命令、システム処理命令、圧縮終了命
令を所定の順序で圧縮処理制御装置に発行するだけで済
むことになる。

【００８７】（２）本発明の実施の形態の第２の効果
は、圧縮前および圧縮後の動画像音声データをファイル
装置以外の装置から入出力することが可能である、とい
うことである。その理由は、圧縮アプリケーション２０
１が動画像音声データを直接操作可能な圧縮モードを設
けているためである。

【００８８】

【実施例】次に、上記した本発明の実施の形態について
更に詳細に説明すべく、本発明の実施の形態の一実施例
の動作を詳細に説明する。

【００８９】図５は、本発明の一実施例として、上記実
施の形態における圧縮処理発行手段２１０が発行する処
理命令の一覧を示した図である。なお、図５において、
ステップＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ７は、図２に示した流れ
図の各ステップに対応している。

【００９０】圧縮処理発行手段２１０は、最初に圧縮パ
ラメータ設定手段２２４に対してパラメータ設定命令４
００を発行する（ステップＡ１）。パラメータ設定命令
４００は、以下の４種類の指定が可能である。

【００９１】（１）圧縮パラメータ設定手段２２４は、
パラメータの初期化４０１を受け取ると、圧縮パラメー
タを良く使われる適切な既定値に設定する。

【００９２】（２）圧縮パラメータ設定手段２２４は、
既定値の取得４０２を受け取ると、良く使われる適切な
既定値の圧縮パラメータを圧縮処理発行手段２１０に対
して送る。

【００９３】（３）圧縮パラメータ設定手段２２４は、
パラメータの設定４０３を受け取ると、圧縮パラメータ
を圧縮処理発行手段２１０から送られた圧縮パラメータ
に設定する。

【００９４】（４）圧縮パラメータ設定手段２２４は、
パラメータの取得４０４を受け取ると、現在設定されて
いる圧縮パラメータを圧縮処理発行手段２１０に対して
送る。

【００９５】圧縮処理発行手段２１０は、これら４種類
の指定を使い分けて圧縮パラメータを設定する。圧縮処
理発行手段２１０が圧縮パラメータ設定命令４００を一
度も発行しなかった場合は、後のステップＡ２で圧縮処
理制御手段２２０が圧縮パラメータ設定手段２２４に対
してパラメータの初期化４０１を発行する。

【００９６】圧縮処理発行手段２１０は、圧縮パラメー
タの設定が終了すると、圧縮処理制御手段２２０に対し
て圧縮開始命令４１０を発行する（ステップＡ２）。圧
縮処理発行手段２１０は、この時に、圧縮の方法を指定
する。

【００９７】圧縮の方法は、ファイル作成４１１と、バ
ッファ返し４１２と、完結圧縮４１３の３通りから選択
する。

【００９８】以下の説明では、まずファイル作成４１１
とバッファ返し４１２の場合の動作について、図２を参
照して説明する。

【００９９】ファイル作成４１１では、圧縮処理制御装
置２０２が、圧縮後のデータをファイル装置２０６に格
納する。

【０１００】バッファ返し４１２では、圧縮処理制御装
置２０２は、圧縮後のデータを記憶装置２０７に格納
し、その後の圧縮後のデータの処理は、圧縮処理発行手
段２１０が行う。圧縮処理制御手段２２０は、圧縮開始
命令４１０発行時に画像データ１フレーム分の再生時間
に相当する音声データのデータ量を算出し、圧縮処理発
行手段２１０にこの値を送る。

【０１０１】圧縮処理発行手段２１０は、圧縮開始命令
４１０の発行後、圧縮処理を行う（ステップＡ３〜Ａ１
３）。

【０１０２】圧縮処理発行手段２１０は、データ入出力
制御手段２１３を通してファイル装置２０６または記憶
装置２０７から画像データ１フレーム分読み出す（ステ
ップＡ３）。

【０１０３】圧縮処理発行手段２１０は、読み込んだ画
像データを画像圧縮制御手段２２１に送り、画像圧縮命
令４２０を発行する（ステップＡ４）。

【０１０４】画像圧縮制御手段２２１は、画像圧縮手段
２３０を制御して画像を圧縮する。画像圧縮手段２３０
は、上記した実施の形態の説明で説明したように、圧縮
する画像の処理の順番を入れ替える。

【０１０５】圧縮された画像データは、圧縮の方法がフ
ァイル作成４１１の場合には、画像圧縮制御手段２２１
がファイル装置２０６に圧縮された画像データを格納す
る。また圧縮の方法がバッファ返し４１２の場合には、
記憶装置２０７に格納され、その後、圧縮処理発行手段
２１０がファイル装置２０６に格納するなどの処理を行
う（ステップＡ５）。

【０１０６】圧縮処理発行手段２１０は、データ入出力
制御手段２１３を通してファイル装置２０６または記憶
装置２０７から音声データを画像データ１フレーム分の
再生時間に相当するデータ量分読み出す（ステップＡ
６）。

【０１０７】圧縮処理発行手段２１０は、読み込んだ音
声データを音声圧縮制御手段２２２に送り、音声圧縮命
令４３０を発行する（ステップＡ７）。音声圧縮制御手
段２２２は、音声圧縮手段２３１を制御して音声データ
を圧縮する。圧縮された音声データは、圧縮の方法がフ
ァイル作成４１１の場合には、音声圧縮制御手段２２２
がファイル装置２０６に圧縮された音声データを格納す
る。また圧縮の方法がバッファ返し４１２の場合には、
記憶装置２０７に格納され、その後圧縮処理発行手段２
１０がファイル装置２０６に格納するなどの処理を行う
（ステップＡ８）。

【０１０８】次に、圧縮処理発行手段２１０は、システ
ム処理制御手段２２３に対してシステム処理命令４４０
を発行する（ステップＡ９）。システム処理制御手段２
２３は、システム処理手段２３２を制御して動画像と音
声の同期再生を保証するデータインタリーブを実現する
システムデータを生成する。

【０１０９】その際、圧縮の方法がファイル作成４１１
の場合には、システム処理制御手段２２３がファイル装
置２０６に生成されたシステムデータを格納する。また
生成されたシステムデータは、圧縮の方法がバッファ返
し４１２の場合には、記憶装置２０７に格納され、その
後、圧縮処理発行手段２１０がファイル装置２０６に格
納するなどの処理を行う（ステップＡ１０）。

【０１１０】圧縮処理が終了するか圧縮処理を中断する
場合には、圧縮処理発行手段２１０は、圧縮処理制御手
段２２０に対して圧縮終了命令４５０を発行する（ステ
ップＡ１４）。

【０１１１】次に、圧縮開始命令４１０の発行時に、完
結圧縮４１３（図５参照）を指定した場合の動作につい
て、図３の流れ図を参照して説明する。

【０１１２】圧縮方法が、完結圧縮４１３の場合には、
圧縮処理発行手段２１０は、図３のステップＢ３からス
テップＢ７の処理を、全ての画像データの圧縮が終了す
るまで一括して繰り返し、画像の圧縮処理を終了させ
る。

【０１１３】まず圧縮処理発行手段２１０は、データ入
出力制御手段２１３を通して、ファイル装置２０６また
は記憶装置２０７から画像データ１フレーム分読み出す
（ステップＢ３）。

【０１１４】圧縮処理発行手段２１０は、読み込んだ画
像データを画像圧縮制御手段２２１に送り、画像圧縮命
令４２０を発行する（ステップＢ４）。画像圧縮制御手
段２２１は、画像圧縮手段２３０を制御して画像を圧縮
する。圧縮された画像データは、一時的にファイル装置
２０６または記憶装置２０７に格納される。

【０１１５】次に、圧縮処理発行手段２１０は、ステッ
プＢ８からステップＢ１２までの処理を音声データの圧
縮が終了するまで繰り返し、音声の圧縮処理を終了させ
る。

【０１１６】まず圧縮処理発行手段２１０は、データ入
出力制御手段２１３を通してファイル装置２０６または
記憶装置２０７から音声データを画像データ１フレーム
分の再生時間に相当するデータ量分読み出す（ステップ
Ｂ８）。

【０１１７】圧縮処理発行手段２１０は、読み込んだ音
声データを音声圧縮制御手段２２２に送り、音声圧縮命
令４３０を発行する（ステップＢ９）。音声圧縮制御手
段２２２は、音声圧縮手段２３１を制御して音声データ
を圧縮する。圧縮された音声データは、一時的にファイ
ル装置２０６または記憶装置２０７に格納される。

【０１１８】最後に、圧縮処理発行手段２１０は、シス
テム処理制御手段２２３に対してシステム処理命令４４
０を発行する（ステップＢ１３）。

【０１１９】システム処理制御手段２２３は、ファイル
装置２０６または記憶装置２０７に一時的に格納された
圧縮後の画像データと音声データを読み出し、システム
処理手段２３２を制御して、動画像と音声の同期再生を
保証するデータインタリーブを実現するシステムデータ
を生成する。生成したシステムデータは最終的にファイ
ル装置２０６に格納される。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。

【０１２１】（１）本発明の第１の効果は、所定の順序
で処理命令を発行するアプリケーションを作成するだけ
で、動画像音声圧縮に対する知識を全く持たなくとも、
容易に動画像および音声を圧縮する圧縮システムを構築
することが可能である、ということである。

【０１２２】その理由は、本発明においては、圧縮処理
制御装置に圧縮処理装置の制御処理やデータの入出力処
理を集約し、圧縮アプリケーションが直接圧縮処理に関
与しなくてよいように、構成したことによる。

【０１２３】（２）本発明の第２の効果は、圧縮前およ
び圧縮後の動画像音声データをファイル装置以外の装置
から入出力することが可能である、ということである。

【０１２４】その理由は、本発明においては、圧縮アプ
リケーションが動画像音声データを直接操作可能な圧縮
モードを設けている、ことによる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態における圧縮アプリケーシ
ョン１０１の動作を示す流れ図である。

【図３】本発明の実施の形態における圧縮処理制御手段
１２０の動作を示す流れ図である。

【図４】本発明の実施の形態の処理手順を説明するため
の図である。

【図５】本発明の一実施例の処理命令を説明するための
図である。

【図６】本願発明の先行する動画像音声圧縮装置の構成
を示すブロック図である。

【図７】図６の装置の処理手順を説明するための図であ
る。

【図８】ＭＰＥＧに準拠した圧縮符号化された動画像デ
ータの構成を説明するための図である。

【図９】ＭＰＥＧに準拠した圧縮符号化された音声デー
タの構成を説明するための図である。

【図１０】ＭＰＥＧに準拠した圧縮符号化された動画像
音声データの構成を説明するための図である。

【図１１】図６に示した装置における動画像圧縮処理手
段１２の詳細ブロック図である。

【図１２】図６に示した装置における音声圧縮処理手段
１３の詳細ブロック図である。

【図１３】図６に示した装置におけるシステム処理手段
１４の詳細ブロック図である。

【符号の説明】

１ 装置制御手段 ２ 他アプリケーション ３ 入力手段 ４ 出力手段 ５ 動画像音声圧縮手段 １０ Ｉ／Ｆ処理手段 １１ 処理選択手段 １２ 動画像圧縮処理手段 １３ 音声圧縮処理手段 １４ システム処理手段 １５ 圧縮元ファイル装置 １６ 圧縮後ファイル装置 ２０１ 圧縮アプリケーション ２０２ 圧縮処理制御装置 ２０３ 圧縮処理装置 ２０４ 出力装置 ２０５ 入力装置 ２０６ ファイル装置 ２０７ 記憶装置 ２１０ 圧縮処理発行手段 ２１１ 途中中断通知手段 ２１２ 処理経過算出手段 ２１３ データ入出力制御手段 ２２０ 圧縮処理制御手段 ２２１ 画像圧縮制御手段 ２２２ 音声圧縮制御手段 ２２３ システム処理制御手段 ２２４ 圧縮パラメータ設定手段 ２３０ 画像圧縮手段 ２３１ 音声圧縮手段 ２３２ システム処理手段 ６０１ 動画像圧縮処理制御手段 ６０２ 原画像読み込み手段 ６０３ 色信号変換手段 ６０４ 動き検索手段 ６０５ 動き予測手段 ６０６ ＤＣＴ手段 ６０７ 量子化手段 ６０８ ＶＬＣ手段 ６０９ 圧縮符号バッファ ６１０ 逆量子化手段 ６１１ ＩＤＣＴ手段 ６１２ 動き補償手段 ６１３ 参照フレーム部 ７０１ 音声圧縮処理制御手段 ７０２ 原音読み込み手段 ７０３ 原音データ切り出し手段 ７０４ ３２の周波帯域写像処理手段 ７０５ 心理聴覚処理手段 ７０６ 量子化符号手段 ７０７ フレーム形成手段 ７０８ 圧縮符号バッファ ８０１ 動画像データバッファ ８０２ 音声データバッファ ８０３ タイムコードカウンタ ８０４ マルチプレクス手段 ８０５ 動画像音声圧縮符号バッファ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の手順で圧縮処理命令を発行する圧縮
   処理発行手段と、 動画像及び音声（以下「動画像音声」という）の圧縮処
   理を行う圧縮処理装置と、 前記圧縮処理発行手段によって発行された前記圧縮処理
   命令を解釈し、前記圧縮処理装置を制御する手段と、 を備えたことを特徴とする動画像音声圧縮システム。
2. 【請求項２】前記圧縮処理装置を制御する手段が、 前記圧縮処理発行手段から発行された前記圧縮処理命令
   を解釈し、前記圧縮処理装置を制御する圧縮処理制御手
   段と、 画像圧縮処理を制御する画像圧縮制御手段と、 音声圧縮処理を制御する音声圧縮制御手段と、 動画像音声データの同期再生を可能とするシステムデー
   タの生成処理を制御するシステム処理制御手段と、 動画像音声の圧縮パラメータを設定する圧縮パラメータ
   設定手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の動画像音声圧
   縮システム。
3. 【請求項３】前記圧縮処理命令が、 動画像音声の圧縮パラメータの設定を実行する圧縮パラ
   メータ設定命令と、 動画像音声の圧縮処理を開始する圧縮開始命令と、 動画像データの圧縮処理を実行する画像圧縮命令と、 音声データの圧縮処理を実行する音声圧縮命令と、 動画像音声データの同期再生を可能とするシステムデー
   タの生成を実行するシステム処理命令と、 動画像音声の圧縮処理を終了する圧縮終了命令と、 を含むことを特徴とする請求項２記載の動画像音声圧縮
   システム。
4. 【請求項４】前記圧縮パラメータ設定命令が、 良く用いられる適切な値に圧縮パラメータを設定するパ
   ラメータの初期化と、 良く用いられる適切な値の圧縮パラメータを取得する既
   定値の取得と、 圧縮パラメータの設定を行うパラメータの設定と、 現在の圧縮パラメータの設定を取得するパラメータの取
   得と、 を含むことを特徴とする請求項３記載の動画像音声圧縮
   システム。
5. 【請求項５】前記圧縮処理制御装置が、 前記圧縮パラメータ設定命令が発行される前に、前記圧
   縮開始命令が開始された場合、前記圧縮パラメータ設定
   手段に、前記パラメータ設定命令を前記パラメータの初
   期化で発行する、 ことを特徴とする請求項４記載の動画像音声圧縮システ
   ム。
6. 【請求項６】前記圧縮開始命令が、 圧縮処理の際、前記動画像データ、前記音声データ、お
   よび前記システムデータを１フレーム単位で圧縮し、圧
   縮後の動画像音声データをファイル装置に格納するファ
   イル作成と、 圧縮処理の際、前記動画像データ、前記音声データ、お
   よび前記システムデータを１フレーム単位で圧縮し、圧
   縮後の動画像音声データを記憶装置に格納するバッファ
   返しと、 圧縮処理の際、前記動画像データ、前記音声データ、お
   よび前記システムデータをそれぞれ一括して圧縮し、圧
   縮後の動画像音声データをファイル装置に格納する完結
   圧縮と、 を含むことを特徴とする請求項５記載の動画像音声圧縮
   システム。
7. 【請求項７】前記圧縮処理制御手段が、 前記圧縮開始命令の発行時に、動画像１フレーム分の再
   生時間に相当する音声データ量を算出し、前記圧縮処理
   発行手段に前記データ量を送ることを特徴とする請求項
   ４記載の動画像音声圧縮システム。
8. 【請求項８】前記圧縮処理装置が、 動画像の圧縮を行う画像圧縮手段と、 音声の圧縮を行う音声圧縮手段と、 動画像音声データの同期再生を可能とするシステムデー
   タを生成するシステム処理手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の動画像音声圧
   縮システム。
9. 【請求項９】前記画像圧縮手段が、 動画像の圧縮を１フレーム単位で行い、再生するフレー
   ムの順番で画像データを受け取り、圧縮可能なフレーム
   の最小単位が揃うまでデータを記憶装置に記憶し、圧縮
   処理順にフレームを入れ替えて圧縮を行う、 ことを特徴とする請求項８記載の動画像音声圧縮システ
   ム。
10. 【請求項１０】前記画像圧縮手段が、 画像圧縮の終了時に、再生の最終フレームを後ろのフレ
    ームとの相関関係の無い圧縮方法で圧縮し、画像の全フ
    レーム数が圧縮可能なフレームの最小単位で割り切れな
    い場合も再生可能な圧縮画像データを生成する、 ことを特徴とする請求項９記載の動画像音声圧縮システ
    ム。
11. 【請求項１１】動画像の圧縮を行う画像圧縮手段と、音
    声の圧縮を行う音声圧縮手段と、動画像音声データの同
    期再生を可能とするシステムデータを生成するシステム
    処理手段と、を備えてなる画像圧縮処理装置に対して圧
    縮アプリケーションから圧縮処理命令を受けて制御を行
    う制御手段を備え、 前記圧縮アプリケーションは、前記制御手段に対し、圧
    縮パラメータ設定命令を発行し、圧縮処理に必要なパラ
    メータを一括して設定し、次には画像圧縮命令と音声圧
    縮命令とシステム処理命令を連続して全ての動画像音声
    データの圧縮処理が終了するまで発行し、圧縮終了命令
    を発行して圧縮処理を終了するという具合に、前記画像
    圧縮処理装置の圧縮処理に直接関与しない構成とされた
    ことを特徴とする動画像音声圧縮システム。
12. 【請求項１２】所定の手順で圧縮処理命令を発行する圧
    縮処理発行手段と、 動画像音声の圧縮処理を行う圧縮処理装置と、を備え、
    更に、 前記圧縮処理発行手段によって発行された前記圧縮処理
    命令を解釈し、前記圧縮処理装置を制御する制御手段で
    あって、 前記圧縮処理発行手段から発行された前記圧縮処理命令
    を解釈し、前記圧縮処理装置を制御する圧縮処理制御手
    段と、 画像圧縮処理を制御する画像圧縮制御手段と、 音声圧縮処理を制御する音声圧縮制御手段と、 動画像音声データの同期再生を可能とするシステムデー
    タの生成処理を制御するシステム処理制御手段と、 動画像音声の圧縮パラメータを設定する圧縮パラメータ
    設定手段と、 を有する制御手段を備えたことを特徴とする動画像音声
    圧縮システム。