JPH11331842A - 画像データ圧縮装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的なパイプライン制御により高速に画像
データを圧縮することができる画像データ圧縮装置を提
供する。 【解決手段】 ８個の符号化処理Ｓ１〜Ｓ８がパイプラ
インの各ステージとして並列に進行するように各処理ユ
ニット１０４〜１１２を制御する制御プロセッサ１０３
を備え、その制御プロセッサ１０３は、同一の画像デー
タに対する各符号化処理それぞれの開始タイミングを記
憶するためのオフセットテーブル１０３ａと、符号化処
理に伴って画像データの並びが入れ替えられた場合にそ
の入れ替え順序を記憶するためのインデックステーブル
１０３ｂと、各符号化処理で必要とされる制御パラメー
タを記憶するための制御パラメータテーブル１０３ｃと
を有し、それら制御テーブル１０３ａ〜ｃの内容を設定
・更新・参照しながら各処理ユニット１０４〜１１２を
パイプライン制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データ圧縮装
置及びその方法に関し、特に、画像データの圧縮処理に
おけるパイプライン制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ（Moving Picture coding Expe
rts Group）に代表される画像データの圧縮処理は、一
連の様々な符号化処理（ＤＣＴ、量子化、可変長符号
化、動き予測等）の工程の連なりからなる。このような
一連の符号化処理からなる画像データの圧縮処理を高速
化する従来の技術として、特開平７−２４０８４４号公
報に開示された画像データ処理装置がある。

【０００３】図１１は、上記従来の画像データ処理装置
の構成を示すブロック図である。この装置は、ＤＣＴと
量子化を実行する画像処理ユニット２０９、動き予測を
実行する動き予測ユニット２１１、可変長符号化を行う
可変長プロセッサ２０６ｂ等の複数の独立した符号化処
理ユニットを備え、全体制御プロセッサ２０６ａがこれ
ら符号化処理ユニットをパイプラインの各ステージとし
て並列に動作させるよう制御する。つまり、この装置
は、独立に動作する複数の処理ユニットをパイプライン
制御することによって画像データの圧縮処理を高速化し
ようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術による圧縮は、近年の画像の高解像度化や高画
質化への厳しい要求に対して充分に応えるものとは言え
ない。特に、リアルタイムでかつ高品質な画像データの
圧縮が要求される装置、例えば、デジタルＶＴＲで再生
された高品質な映像データを操作者との対話の下でリア
ルタイムに編集及び圧縮処理を実行しなければならない
オーサリングシステムに用いられる圧縮装置等では、一
定量の画像データに対して、一定の限られた時間（例え
ば、１／３０秒）内に圧縮処理だけでなくノイズ除去等
の前処理を含めた全ての符号化処理を終える必要があ
り、従来のような単純なパイプライン制御による圧縮で
は間に合わない。

【０００５】つまり、画像データの圧縮では、パイプラ
インを構成する各ステージ（符号化処理）が同一量の画
像データ（例えば、１つのフレーム画像）に対して等し
い時間で処理を終了するとは限らず、また、各ステージ
での処理において画像データの並び順序（処理順序）が
入れ替えられる等、パイプライン処理のスムーズな進行
を妨げる要因が多いにも拘わらず、上記公報には、その
ような問題に対する具体的な解決策が提案されていな
い。

【０００６】そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みて
なされたものであり、効率的なパイプライン制御により
高速に画像データを圧縮することができる画像データ圧
縮装置及びその方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像データ圧縮装置は、複数の符号化
処理がパイプラインの各ステージとして並列に進行する
ように各符号化処理ユニットを制御する制御プロセッサ
を備え、その制御プロセッサは、同一のフレーム画像に
対する各符号化処理それぞれの開始タイミングを記憶す
るためのオフセットテーブルと、符号化処理に伴ってフ
レーム画像の並びが入れ替えられた場合にその入れ替え
順序を記憶するためのインデックステーブルと、各符号
化処理で必要とされる制御パラメータを記憶するための
制御パラメータテーブルとを有し、それら３つの制御テ
ーブルの内容を設定・更新・参照しながら各符号化処理
ユニットをパイプライン制御する。

【０００８】つまり、本発明に係る画像データ圧縮装置
は、連続して入力される画像データを一定の部分画像を
単位として圧縮する装置であって、前記画像データの入
力を受け付ける入力手段と、入力された画像データに対
して圧縮のための一連の異なる複数の符号化処理それぞ
れを独立に実行する複数の符号化手段と、同一の部分画
像に対する前記複数の符号化処理それぞれの開始タイミ
ングのずれを記憶する開始タイミング記憶手段と、前記
開始タイミング記憶手段に記憶された開始タイミングに
基づいて前記複数の符号化処理それぞれの対象となる部
分画像を特定し、特定した部分画像それぞれに対して前
記複数の符号化手段それぞれが同時並列に符号化処理を
実行するようパイプライン制御するパイプライン制御手
段とを備えることを特徴とする。

【０００９】ここで、前記画像データ圧縮装置はさら
に、符号化処理の対象となる部分画像の並び順序を記憶
する順序記憶手段を備え、前記複数の符号化手段は、符
号化処理によって部分画像の並び順序を入れ替えた場合
には、その入れ替え順序を反映するように前記順序記憶
手段の内容を書き換え、前記パイプライン制御手段は、
前記オフセット値に加えて前記順序記憶手段に記憶され
た並び順序をも参照して前記部分画像を特定してもよ
い。

【００１０】また、前記画像データ圧縮装置はさらに、
符号化処理の対象となる部分画像それぞれに対応づけて
前記複数の符号化処理で必要とされる制御パラメータを
記憶する制御パラメータ記憶手段を備え、前記複数の符
号化手段は、対応する前記制御パラメータを用いて符号
化処理を実行し、前記パイプライン制御手段は、特定し
た前記部分画像に対応する制御パラメータを前記制御パ
ラメータ記憶手段から読み出して前記複数の符号化手段
に通知しパイプライン制御してもよい。

【００１１】さらに、上記目的を達成するために、本発
明に係る画像データ圧縮方法は、連続して入力される画
像データを一定の部分画像を単位として圧縮する装置に
用いられる画像データ圧縮方法であって、前記装置は、
入力された画像データに対して圧縮のための一連の異な
る複数の符号化処理それぞれを独立に実行する複数の符
号化手段を備え、前記画像データ圧縮方法は、同一の部
分画像に対する前記複数の符号化処理それぞれの開始タ
イミングのずれを記憶手段に格納しておく開始タイミン
グ記憶ステップと、前記画像データの入力を受け付ける
入力ステップと、前記記憶手段に記憶された開始タイミ
ングを参照することによって前記複数の符号化処理それ
ぞれの対象となる部分画像を特定し、特定した部分画像
それぞれに対して前記複数の符号化手段それぞれが同時
並列に符号化処理を実行するようパイプライン制御する
パイプライン制御ステップとを含むことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係
る画像データ圧縮装置１００の構成を示すブロック図で
ある。本装置１００は、デジタルＶＴＲ１０１から再生
出力される映画の画像データを入力部１０２から指定さ
れた仕様に従ってリアルタイムに圧縮し、ビデオデコー
ダ１１４及び外部記憶装置１１６に出力するＭＰＥＧエ
ンコーダであり、圧縮処理の各工程を独立並列に実行す
る複数の処理ユニット（入力フレームバッファ１０４、
フレームバッファ制御部１０５、フィルタ１０６、コン
トローラ１０７、エンコードＬＳＩ１０８、フレームバ
ッファ１０９、動き予測ユニット１１０、ＦＩＦＯ１１
１、ＦＩＦＯ１１２）、それら処理ユニットをパイプラ
イン制御する制御プロセッサ１０３及び各構成要素を接
続するＰＣＩバス１１３から構成される。なお、本図に
おいて、白抜き矢印は主に画像データの流れ、通常の矢
印は制御データの流れを示す。

【００１３】図２は、本装置１００のパイプラインを構
成する上記処理ユニット１０４〜１１２による符号化処
理の流れを示すフローチャートである。これら図１及び
図２に基づいて各構成要素を説明する。入力フレームバ
ッファ１０４は、デジタルＶＴＲ１０１から再生出力さ
れる映像データをフレームバッファ制御部１０５による
アドレス制御の下でフィールド画像（１／６０秒分の画
像であり、奇数フィールド画像と偶数フィールド画像と
が交互に入力される）単位で連続してバッファリングす
る（ステップＳ１）記憶部と、フィールド画像が入力さ
れる度にその入力開始タイミングを検出して制御プロセ
ッサ１０３に割り込み信号を発生する割り込み発生部と
からなる。記憶部は、約５秒分のフィールド画像を格納
する記憶容量を有し、符号化されて不要となった領域に
上書きしておく。

【００１４】フレームバッファ制御部１０５は、上記ア
ドレス制御の他に、入力フレームバッファ１０４に取り
込まれた画像データについてフィールド単位で画像の変
化量を検出するための差分演算と（ステップＳ２）、そ
の差分演算の結果に基づく逆テレシネ変換を行う（ステ
ップＳ３）。ここで、逆テレシネ変換とは、元々は２４
フレーム／１秒の映画が３０フレーム／１秒のフォーマ
ットでデジタルＶＴＲに録画されていたために、圧縮処
理に先立って、その再生画像を映画用の２４フレーム／
１秒に戻す変換をいい、具体的には、フレームバッファ
制御部１０５は、上記差分演算の結果に基づいて、差分
の少ないフィールド画像を１秒に１２フィールド（６フ
レーム）の割合で間引きしながら入力フレームバッファ
１０４に蓄積されたフィールドをフィルタ１０６に送り
出す。

【００１５】フィルタ１０６は、逆テレシネ変換によっ
て間引かれた画像データに対して、ノイズ除去や画像補
正等の各種フィルタ処理を行う（ステップＳ４）。具体
的には、空間的・時間的に隣接する画素の画像データを
用いて各画素の画像データを平均化したり、ガンマ変換
による輝度補正を行ったりする。コントローラ１０７
は、制御プロセッサ１０３からの指示に基づいて、フィ
ルタ１０６、エンコードＬＳＩ１０８及び動き予測ユニ
ット１１０それぞれとフレームバッファ１０９とのデー
タ転送を行ったり、エンコードＬＳＩ１０８及び動き予
測ユニット１１０の動作タイミングや動作モード等を制
御するＭＰＥＧエンコード専用のプロセッサである。

【００１６】具体的には、コントローラ１０７は、フィ
ルタ１０６からの画像データをフレームバッファ１０９
に格納すると共に、フレームバッファ制御部１０５での
差分演算（ステップＳ２）の結果から得られるシーンチ
ェンジ情報等を基にＧＯＰ（Group of Picture）構造を
決定する（ステップＳ５）。ここで、シーンチェンジ情
報とは、映像シーンの切り換えタイミングを示す情報を
いい、隣接するフィールド画像間における画像データの
差分が一定値を超えた場合に生成される。また、ＧＯＰ
構造とは、一定時間分のフィールド画像（ピクチャ）の
集まりをいい、３種類のピクチャ（イントラ符号化の画
面であるＩピクチャ、両方向予測画面であるＢピクチャ
及び前方向予測符号化画面であるＩピクチャ）が混在し
て並ぶ集合である。また、ＧＯＰ構造の決定とは、フィ
ールド画像ごとに、ＧＯＰの開始又は終了とするか、Ｉ
／Ｂ／Ｐピクチャのいずれに割り当てるか等を決定する
ことをいい、例えば、シーンチェンジのタイミングでＧ
ＯＰの区切りとすることで符号化効率を高めたりする。

【００１７】コントローラ１０７は、制御プロセッサ１
０３から可変ビットレートのエンコードを行う旨の指示
を受けている場合には、上記ＧＯＰ構造の決定後に、続
くエンコード処理における制御パラメータのひとつとな
るビットレートを設定し、内部に一時記憶する（ステッ
プＳ６）。ここで、ビットレートとは、本装置によって
最終的に得られる画像データにおける符号量の時間的な
密度をいい、続くエンコード処理（ステップＳ７）で発
生する符号量等をフィードバックしながら決定する。

【００１８】エンコードＬＳＩ１０８は、コントローラ
１０７の制御の下で、フレームバッファ１０９に格納さ
れている画像データに対するＤＣＴ演算、量子化演算及
び可変長符号化処理を実行し、動き予測ユニット１１０
は、エンコードＬＳＩ１０８でのＤＣＴ演算の結果を逆
ＤＣＴ演算し、過去の結果との差分を算出することによ
って動きを検出したり動きベクトルを求めたりする。そ
して、コントローラ１０７は、動き予測ユニット１１０
での結果をエンコードＬＳＩ１０８での符号化に反映さ
せることによって、予め定められた仕様（例えば、ＭＰ
＠ＭＬ等のプロファイルとレベル）のエンコード処理を
完遂させる（ステップＳ７）。

【００１９】また、このエンコードＬＳＩ１０８は、エ
ンコード処理を終えた圧縮画像データをＦＩＦＯ１１１
を介してビデオデコーダ１１４に出力すると共に、制御
プロセッサ１０３による制御の下で、圧縮画像データと
制御テーブル１０３ａ〜ｃの格納値とを画像データファ
イルとしてＦＩＦＯ１１２を介して外部記憶装置１１６
に出力する（ステップＳ８）。

【００２０】そして、ビデオデコーダ１１４は、本装置
１００から出力された圧縮画像データをリアルタイムに
デコードし、映像信号としてモニタ１１５に出力し表示
させる。これは、本装置１００により生成された圧縮画
像データの品質をリアルタイムに確認できるようにする
ためである。なお、以上の８個の符号化処理Ｓ１〜Ｓ８
それぞれは、より詳細には、基本的に以下の４つの処理
工程からなり、これらが１タイムスロット（１／６０
秒）ごとに繰り返される点で共通する。つまり、 (i)その符号化処理を直接実行・制御する処理ユニット
に必要な制御パラメータを設定しておく制御パラメータ
設定処理 (ii)設定された制御パラメータに従って処理対象となる
フィールド画像に対して固有の符号化処理を実行する入
力処理 (iii)符号化処理に伴って生じた必要な情報（抽出デー
タ）を他の符号化処理や制御プロセッサ１０３に伝達す
るフィードバック処理 (iv)符号化処理を終えたフィールド画像を次段の符号化
処理のために出力・開放する出力処理 ここで、制御パラメータとは、各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８
の具体的な内容を指定する条件をいい、以下の表１〜３
に示される通りである。これら制御パラメータには、入
力部１０２によるユーザ指定等のように符号化処理に先
立って設定されるもの（表中の三角印（任意指定）及び
丸印（必須指定））や、符号化処理の進行に伴って更新
されていくものがある。また、各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８
を直接実行・制御する処理ユニットとは、データ入力Ｓ
１〜逆テレシネ変換Ｓ３についてはフレームバッファ制
御部１０５、プレフィルタＳ４についてはフィルタ１０
６、ＧＯＰ構造の決定Ｓ５〜エンコード処理Ｓ７につい
てはコントローラ１０７、データ出力Ｓ８についてはエ
ンコードＬＳＩ１０８が該当する。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】 制御プロセッサ１０３は、以上の８個の符号化処理Ｓ１
〜Ｓ８がパイプラインの各ステージとして並列に進行す
るように各処理ユニット１０４〜１１２を制御するコン
トローラであり、制御プログラムを格納したメモリやマ
イクロプロセッサの他に、内部に３種類の書き換え可能
な制御テーブル（オフセットテーブル１０３ａ、インデ
ックステーブル１０３ｂ、制御パラメータテーブル１０
３ｃ）を有し、これらテーブルの内容を初期設定・更新
・参照することで、各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８の対象とな
るフィールド画像を１／６０秒単位で繰り返し特定し、
対応する各処理ユニットに通知して実行させる制御を行
う。

【００２４】図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれオフセッ
トテーブル１０３ａ、インデックステーブル１０３ｂ及
び制御パラメータテーブル１０３ｃの構造を示す。図３
（ａ）に示されたオフセットテーブル１０３ａは、同一
のタイムスロット（１／３０秒）における８個の符号化
処理Ｓ１〜Ｓ８それぞれの処理対象となるフレーム画像
（奇数フィールド画像と偶数フィールド画像の組）のず
れをフレーム数で表した値（オフセット値）で記憶する
ためのテーブルであり、圧縮処理の起動時に制御プロセ
ッサ１０３によって初期設定される。これらオフセット
値は、換言すれば、最初の符号化処理Ｓ１から当該符号
化処理の前段までに要する処理遅延時間（遅延量）に相
当し、また、同一のフレーム画像（又はフィールド画
像）に着目した場合には、各符号処理Ｓ１〜Ｓ８それぞ
れが施される開始タイミングに相当する。

【００２５】図３（ａ）では、ある１個のフレーム画像
に着目した場合には、そのフレーム画像は、同一のタイ
ムスロット（１／３０秒）においてデータ入力Ｓ１と差
分演算Ｓ２が行われ、そこから１フレーム分（１／３０
秒）だけ遅延（経過）した時点で逆テレシネ変換Ｓ３が
行われ、データ入力Ｓ１から６フレーム分（６／３０
秒）だけ遅延した時点でプレフィルタＳ４の処理が施さ
れるべき（以下、同様）ことが示されている。

【００２６】図３（ｂ）に示されたインデックステーブ
ル１０３ｂは、ディスプレイオーダーとコーディングオ
ーダーとの関係をフレーム単位で記憶するためのテーブ
ルであり、圧縮処理の開始時においては制御プロセッサ
１０３によって初期設定され、さらに圧縮処理中におい
てはＧＯＰ構造を決定するコントローラ１０７からの通
知に基づいて制御プロセッサ１０３によって更新されて
いく。

【００２７】ここで、ディスプレイオーダーとは、圧縮
されていないときの画像データにおけるフレーム画像
（又はフィールド画像）の並び順序をいい、コーディン
グオーダーとは、圧縮された画像データにおけるフレー
ム画像（又はフィールド画像）の並び順序をいう。上述
の説明から分かるように、フレーム画像の並び順序（処
理順序）は、符号化処理Ｓ５（ＧＯＰ構造の決定）にお
いて入れ替えられるので、前半の符号化処理Ｓ１〜Ｓ５
では各フレーム画像はディスプレイオーダーで処理が施
されるが、後半の符号化処理Ｓ６〜Ｓ８ではコーディン
グコーダーで処理が施されることになる。

【００２８】このインデックステーブル１０３ｂでは、
ディスプレイオーダーでのフレームＮｏ．１はコーディ
ングオーダーではフレームＮｏ．３に入れ替えられ、デ
ィスプレイオーダーでのフレームＮｏ．２はコーディン
グオーダーではフレームＮｏ．１に入れ替えられること
が示されている。なお、フレームＮｏ．は、デジタルＶ
ＴＲ１０１から入力フレームバッファ１０４に入力され
たフレームの個数（ディスプレイオーダー）に対応して
いる。

【００２９】図３（ｂ）に示された制御パラメータテー
ブル１０３ｃは、フレーム画像ごとに８個の符号化処理
Ｓ１〜Ｓ８で用いられる各種制御パラメータ（表１〜３
に示される制御パラメータ）の値を保持するためのテー
ブルであり、圧縮処理の開始時においては制御プロセッ
サ１０３によって初期設定され、さらに圧縮処理中にお
いては各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８を実行する処理ユニット
からの通知に基づいて制御プロセッサ１０３によって更
新されていく。なお、図３（ｂ）の制御パラメータテー
ブル１０３ｃには、便宜上、一部のみ（逆テレシネ変換
Ｓ３のＴＦＦ、ＲＦＦ、ＸＰＥＮのみ）が示されてい
る。

【００３０】これら制御パラメータの多くは、処理対象
とすべきフレーム画像を指定するものであるが（逆テレ
シネ変換Ｓ３のＴＦＦ、ＲＦＦ、ＸＰＥＮ等）、このよ
うな制御パラメータは、図３（ａ）のオフセットテーブ
ル１０３ａと同様に、データ入力Ｓ１の対象となるフレ
ーム画像とのずれを示す値（オフセット値）で表現され
て格納される。例えば、図３（ｂ）の制御パラメータテ
ーブル１０３ｃでは、フレームＮｏ.１に対する逆テレ
シネ変換Ｓ３の制御パラメータは（１、０、０）である
ので、データ入力Ｓ１から１個だけ遅延したフレーム画
像をデコード処理の先頭（３０フレームの間引き間隔の
最初の画像：ＴＦＦ）として処理し、また、フレームＮ
ｏ.３に対する逆テレシネ変換Ｓ３の制御パラメータは
（−、−、１）であるので、データ入力Ｓ１から１個だ
け遅延したフレーム画像をデコード処理の休み（間引く
対象となる画像：ＸＰＥＮ）として処理することを意味
する。

【００３１】なお、図３（ｂ）に示されたインデックス
テーブル１０３ｂと制御パラメータテーブル１０３ｃそ
れぞれの大きさは、入力フレームバッファ１０４に蓄積
可能なフレーム画像の個数に対応する情報を保持できる
だけの記憶容量である。次に、以上のように構成された
本画像データ圧縮装置１００の動作について説明する。

【００３２】図４は、本装置１００の圧縮処理全体の動
作手順を示すフローチャートである。まず、制御プロセ
ッサ１０３は、入力部１０２を介してユーザからの指示
を獲得することによって、上記８個の符号化処理Ｓ１〜
Ｓ８それぞれを実施するか否か、例えば、逆テレシネ変
換Ｓ３をする／しないについて決定する（ステップＳ７
１）。同様にして、実施する符号化処理について、表１
〜３に示される必要な制御パラメータの初期値を決定す
る（ステップＳ７２）。

【００３３】続いて、制御プロセッサ１０３は、上記ス
テップＳ７１で決定した処理項目や、ステップＳ７２で
決定した初期値をもとにして、８個の符号化処理それぞ
れのオフセット値を特定し、オフセットテーブル１０３
ａに書き込む（Ｓ７３）。このとき、各符号化処理ごと
に予め定められた初期値の組み合わせと遅延量との対応
を参照することで各オフセット値を決定する。

【００３４】同様にして、制御プロセッサ１０３は、上
記ステップＳ７１で決定した処理項目や、ステップＳ７
２で決定した初期値をもとにして、インデックステーブ
ル１０３ｂと制御パラメータテーブル１０３ｃを初期化
しておく（ステップＳ７４）。具体的には、全てのフレ
ーム画像がディスプレイオーダーのまま処理が施された
と仮定した場合の必要な制御パラメータ及びコーディン
グオーダーをそれぞれ制御パラメータテーブル１０３ｃ
及びインデックステーブル１０３ｂに書き込んでおく。
また、逆テレシネ変換の間引きパターンを操作したり、
ＧＯＰ構造を部分的に操作したり、画像を補正するよう
な場合には、そのような特定のフレーム番号について、
予め判明している設定値を制御パラメータテーブル１０
３ｃの対応する箇所に書き込んでおく。

【００３５】以上の初期設定を終えると、次に、制御プ
ロセッサ１０３は、パイプライン制御を開始すべく、画
像データの入力を開始する（Ｓ７５）。すると、デジタ
ルＶＴＲ１０１から入力フレームバッファ１０４に１個
のフィールド画像が入力される度に制御プロセッサ１０
３に対して割り込み信号が出力されるので、制御プロセ
ッサ１０３は、１／６０秒以内に終了する割り込み処理
において、３つの制御テーブル１０３ａ〜ｃを参照しな
がら８個の符号化処理Ｓ１〜Ｓ８それぞれの対象となる
フィールド画像と制御パラメータとを特定し、それを対
応する各処理ユニット１０４〜１１２に通知（設定）し
た後に各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８を開始させる（ステップ
Ｓ７６）。

【００３６】そして、制御プロセッサ１０３は、各符号
化処理Ｓ１〜Ｓ８の実行に伴って制御パラメータやコー
ディングオーダーが変更された場合には、その情報を各
処理ユニット１０４〜１１２から受け取り、インデック
ステーブル１０３ｂ及び制御パラメータテーブル１０３
ｃの対応する箇所に書き込むことで更新していく（ステ
ップＳ７７）。

【００３７】制御プロセッサ１０３は、以上のパイプラ
イン制御（ステップＳ７６）と制御テーブルの更新（ス
テップＳ７７）を、デジタルＶＴＲ１０１からの画像デ
ータ出力が終了するまで繰り返す（ステップＳ７８）。
図５は、図４における割り込み処理（ステップＳ７６）
の詳細を示すフローチャートである。制御プロセッサ１
０３は、フィールド単位の割り込み信号を受ける度に、
それまでの割り込み回数をカウントアップすることで今
入力されたフィールド画像が属するフレームＮｏ．を特
定した後に（ステップＳ８０）、８個の符号化処理Ｓｎ
（ｎ＝１〜８）それぞれについて、以下の処理（ステッ
プＳ８２〜Ｓ８５）を繰り返す（ステップＳ８１〜Ｓ８
６）。

【００３８】まず、制御プロセッサ１０３は、当該符号
化処理Ｓｎに対応するオフセット値をオフセットテーブ
ル１０３ａから読み出し、上記ステップＳ８０で特定し
たフレームＮｏ．から減算することで、ディスプレイオ
ーダー（符号化処理Ｓ１〜Ｓ５）における処理対象とな
るフレームＮｏ．を特定する（Ｓ８２）。もし、当該符
号化処理ＳｎがＳ６〜Ｓ８のいずれかである場合には、
制御プロセッサ１０３は、インデックステーブル１０３
ｂを参照することで、上記ステップＳ８２で算出したフ
レームＮｏ．に代わるコーディングオーダー（符号化処
理Ｓ６〜Ｓ８）におけるフレームＮｏ．を特定する（ス
テップＳ８３）。

【００３９】次に、制御プロセッサ１０３は、以上のス
テップＳ８２、Ｓ８３で特定したフレームＮｏ．と当該
符号化処理Ｓｎとから特定される制御パラメータを制御
パラメータテーブル１０３ｃから読み出し（ステップＳ
８４）、その制御パラメータと最終的に特定したフレー
ムＮｏ．に属するフィールド画像とを対応する処理ユニ
ット１０４〜１１２に通知し、符号化処理を開始させる
（ステップＳ８５）。

【００４０】なお、本装置１００の圧縮処理の開始直後
や終了直前、さらに、フィールド画像の間引きが発生し
た場合（制御パラメータＸＰＥＮ＝１の場合等）には、
各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８の対象が存在しない状態が生じ
るが、その場合には、制御プロセッサ１０３は、その符
号化処理Ｓｎに対する上記制御（ステップＳ８４、Ｓ８
５）をバイパスし、次の処理に進む。

【００４１】図６は、本装置１００のパイプライン（８
個の符号化処理Ｓ１〜Ｓ８）の流れを示すタイムチャー
トであり、各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８の対象となるフィー
ルド画像の番号が記載されている。例えば、図中におい
て「１ｏ」はフレームＮｏ．１の奇数（ｏｄｄ）フィー
ルド画像、「３ｅ」はフレームＮｏ．３の偶数（ｅｖｅ
ｎ）フィールド画像を示す。

【００４２】本図から分かるように、各符号化処理Ｓ１
〜Ｓ８の開始時点は、図３（ａ）に示されたオフセット
テーブル１０３ａに格納されたオフセット値に対応して
いる。例えば、逆テレシネ変換Ｓ３は、データ入力Ｓ１
より１フレーム分遅延して開始され、また、ＧＯＰ構造
の決定Ｓ５は、データ入力Ｓ１より５．５フレーム分遅
延して開始されている。また、コーディングオーダーで
処理される３つのステージ（ビットレート設定Ｓ６〜デ
ータ出力Ｓ８）においては、処理対象となるフィールド
画像は、図３（ｂ）に示されるインデックステーブル１
０３ｂで示されるフレーム順に並び替えられている。

【００４３】本図における制御プロセッサ１０３の具体
的なパイプライン制御は次の通りになる。例えば、い
ま、フィールド画像１６ｏの入力フレームバッファ１０
４への入力が開始されたとする。すると、制御プロセッ
サ１０３は、入力フレームバッファ１０４からの割り込
み信号によってその事を知るので、これまで入力された
フレーム数（１６）からオフセットテーブル１０３ａの
格納値（オフセット値）それぞれを減算することで、デ
ータ入力Ｓ１及び差分演算Ｓ２の対象はフィールド画像
１６ｏと特定し、逆テレシネ変換Ｓ３の対象はフィール
ド画像１５ｏと特定し、プレフィルタＳ４の対象はフィ
ールド画像１０ｏと特定し、ＧＯＰ構造の決定Ｓ５の対
象はフィールド画像１０ｅと特定し、プレフィルタＳ４
の対象はフィールド画像１０ｏと特定する。

【００４４】さらに、ビットレートＳ６及びエンコード
処理Ｓ７については、現在のフレーム数（１６）からオ
フセット値（７）を減算して得たフレームＮｏ．（９）
に相当するインデックステーブル１０３ｂの格納値（１
１）を読み出すことで、これらの対象はフィールド画像
１１ｏと特定し、同様にして、データ出力Ｓ８について
は、現在のフレーム数（１６）からオフセット値（１
２）を減算して得たフレームＮｏ．（４）に相当するイ
ンデックステーブル１０３ｂの格納値（２）を読み出す
ことで、この対象はフィールド画像２ｏと特定する。

【００４５】このようにして各符号化処理の対象となる
フィールド画像が特定されると、そのフィールド画像が
属するフレームＮｏ．とその符号化処理Ｓｎとの組み合
わせに対応する全ての制御パラメータを制御パラメータ
テーブル１０３ｃから読み出し、対応する処理ユニット
に通知してその符号化処理を起動させる。例えば、逆テ
レシネ変換Ｓ３であれば、制御プロセッサ１０３は、上
述の手順によりフィールド画像１５ｏを処理対象と特定
するので、図３（ｂ）に示された制御パラメータテーブ
ル１０３ｃにおける該当箇所（フレームＮｏ．１５の欄
Ｓ３）の制御パラメータ（０，１，０）を読み出し、フ
レームバッファ制御部１０５に通知して起動させる。

【００４６】なお、符号化処理によっては、内部の詳細
な処理工程（上述の(i)制御パラメータ設定処理、(ii)
入力処理、(iii)フィードバック処理、(iv)出力処理）
ごとに遅延量が異なり、対象となるフレームＮｏ．が異
なる場合があるが、そのような１つの符号化処理におけ
る処理対象のずれは、予め制御パラメータに反映されて
いるので、各処理ユニットは、その制御パラメータに従
って動作することで、それら遅延を考慮した符号化が可
能となる。例えば、逆テレシネ変換Ｓ３の場合であれ
ば、フィールド画像の間引き処理により、トップフィー
ルドとボトムフィールドで処理対象となるフレームＮ
ｏ．が異なる場合がある。図３（ｂ）に示された制御パ
ラメータテーブル１０３ｃにおける欄Ｓ３でＴＦＦ＝０
かつＲＦＦ＝０の場合がこれに相当し、この場合には、
処理ユニット（フレームバッファ制御部１０５）は、ボ
トムフィールドについては制御プロセッサから通知され
たフレームＮｏ．に更に１だけ減算したものを対象とす
るよう入力フレームバッファ１０４を制御する。

【００４７】以上のように、本装置１００では、制御プ
ロセッサ１０３は、圧縮処理の開始に先立って、パイプ
ラインを構成する８個の符号化処理Ｓ１〜Ｓ８それぞれ
の遅延量を予め決定してオフセットテーブル１０３ａに
格納しておき、圧縮処理時においてその遅延量を参照す
ることによって各符号化処理の対象となるフィールド画
像を特定し、各処理ユニットに通知して起動させる。従
って、前段の符号化処理での進行状況を監視しながら次
段の符号化処理のタイミングを調整する（処理対象とな
るフィールド画像を決定する）ような従来の方法に比
べ、各符号化処理ごとのタイミングのずれの補正が容易
になる。これによって、ソフトウェアによる柔軟で効率
的なパイプライン制御が実現され、画像データの圧縮速
度が高速化される。

【００４８】また、本装置１００では、制御プロセッサ
１０３は、上記オフセットテーブル１０３ａに加え、符
号化処理によるフレーム順序の入替えや、逆テレシネ変
換等によるフィールド画像の間引きが行われた場合の処
理順序の変化が反映されるインデックステーブル１０３
ｂを有するので、このようなパイプライン処理の乱れが
生じた場合であっても、このインデックスを参照するこ
とによって以降の符号化処理のタイミングのずれを容易
に補正することができる。

【００４９】さらに、本装置１００では、制御プロセッ
サ１０３は、上記オフセットテーブル１０３ａ及びイン
デックステーブル１０３ｂに加えて、各フレーム画像ご
とに必要な制御パラメータを予め決定し保持する制御パ
ラメータテーブル１０３ｃを有するので、各符号化処理
の対象となるフレーム画像を特定すれば直ちに必要な制
御パラメータを得ることができる。従って、各処理ユニ
ットのパイプライン制御が高速化される。

【００５０】次に、本装置１００による２パス圧縮時の
動作、即ち、上述の圧縮処理の対象となった画像データ
を再び圧縮する場合の動作について説明する。図７
（ａ）〜（ｃ）は、エンコードＬＳＩ１０８が制御プロ
セッサ１０３による制御の下でＦＩＦＯ１１２を介して
外部記憶装置１１６に出力する画像データファイルの構
造を示す図である。この画像データファイルは、１回目
の圧縮処理によって生成された画像データとその時に用
いられた制御情報を保持する複数のファイルの集まりで
あり、オフセットファイル（図７（ａ））、制御データ
ファイル（図７（ｂ））及びエレメンタリストリームフ
ァイル（図７（ｃ））と呼ばれる３種類のファイルの集
合である。

【００５１】図７（ａ）に示されたオフセットファイル
９０１は、図３（ａ）に示されたオフセットテーブル１
０３ａと全く同じ構造の１個のファイルであり、各符号
化処理Ｓ１〜Ｓ８のオフセット値を順に保持している。
図７（ｂ）に示された制御データファイルは、画像デー
タ全体に拘わる制御パラメータ（制御パラメータの初期
値等）を格納した１個のファイル９０２と、図３（ｂ）
に示されたインデックステーブル１０３ｂと制御パラメ
ータテーブル１０３ｃとを複数のフレーム分（複数のＧ
ＯＰ単位の集まり）ごとに保持する複数のファイル９０
３ａ〜ｃとからなる。ファイル９０３ａ〜ｃには、その
ファイルが保持しているフレーム番号、フレーム数等の
管理情報からなるヘッダ部と、それらフレームごとに用
いられた制御パラメータ及びコーディングオーダーイン
デックスとが格納されている。なお、制御データファイ
ル９０３ａ〜ｃを１つのファイルとしないで複数のフレ
ーム分ごとに分割しているのは、ファイルサイズの膨大
化による取り扱いの困難を回避するためである。

【００５２】図７（ｃ）に示されたエレメンタリストリ
ームファイル９０４ａ〜ｃは、図７（ｂ）の制御データ
ファイルと同じ単位で分割されたビデオエレメンタリス
トリーム、即ち、圧縮後の画像データからなる。図８
は、本装置１００による２回目の圧縮処理における動作
手順を示すフローチャートであり、１回目の圧縮処理を
示す図２に対応する。基本的には、本装置１００は１回
目の場合と同じ順序で８個の符号化処理Ｓ１１〜Ｓ１８
を繰り返すが、以下の点で１回目の場合と異なる。

【００５３】つまり、入力処理Ｓ１１において、制御プ
ロセッサ１０３は、外部記憶装置１１６からオフセット
ファイル９０１と制御データファイル９０２とを読み出
して制御テーブル１０３ａ〜ｃを初期化すると共に、デ
ジタルＶＴＲ１０１から出力されるフレーム画像に同期
させて対応する制御データファイル９０３ａ〜ｃを外部
記憶装置１１６から読み出し、そのファイル９０３ａ〜
ｃに格納された制御パラメータ及びインデックスを制御
テーブル１０３ｂ、ｃに格納する。ここで、画像データ
については、外部記憶装置１１６に格納されたエレメン
タリストリーム９０４ａ〜ｃを圧縮の対象としないで再
びデジタルＶＴＲから入力される画像データを圧縮の対
象としているのは、画質劣化の蓄積を回避するためであ
る。なお、画質を補正するための制御パラメータが入力
部１０２を介してユーザから指定された場合には、制御
プロセッサ１０３は、その指定を優先して制御テーブル
１０３ａ〜ｃに反映する。

【００５４】このように、２回目の圧縮においては、符
号化処理に必要な全ての制御パラメータは、画像データ
の入力と同時に決定（制御テーブル１０３ａ〜ｃに格
納）されるので、いくつかの後続するフレーム画像が入
力（符号化処理）されないと制御パラメータが決定され
なかった１回目の場合とは異なり、各符号化処理Ｓ１１
〜Ｓ１８における遅延時間は減少される。

【００５５】図９は、２回目の圧縮処理におけるパイプ
ライン（８個の符号化処理Ｓ１１〜Ｓ１８）の流れを示
すタイムチャートである。図６に示された１回目のもの
と比較し、全体として各符号化処理Ｓ１１〜Ｓ１８での
遅延量が減少していることが分かる。例えば、逆テレシ
ネ変換（Ｓ１３）では、多くのフィールド画像の中から
差分画像の小さいものを検出するという比較処理が不要
となり、つまり、間引きすべきフィールド画像が予め決
定されている（画像データファイルから通知される）の
で、１回目において生じた５フレーム分の遅延は１フレ
ーム分に短縮されている。

【００５６】このように、遅延量が少ないということ
は、例えば、ビデオデータのオーサリングシステムに適
用された場合等において、連続的に圧縮しながら圧縮前
の画像と圧縮後の画像とをモニタに表示したときに、２
つの再生画像の時間ずれが少ないことを意味する。従っ
て、それら画像の比較が容易となり、迅速な編集が可能
となる。つまり、装置とユーザとのインタラクティブ性
が向上される。

【００５７】以上、本発明に係る画像データ圧縮装置１
００について、実施の形態に基づいて説明したが、本発
明はこの実施の形態に限られないことは勿論である。つ
まり、本実施の形態では、制御プロセッサ１０３は、フ
ィールドごとに割り込み処理を繰り返し、また、３つの
制御テーブル１０３ａ〜ｃについてはフレーム数の単位
でオフセット値やインデックスを記憶し、フレーム単位
で制御パラメータを記憶していたが、本発明は、このよ
うなフィールド及びフレームの単位や構造に限定される
ものではない。例えば、入力される画像データがインタ
レースかノンインタレースかによって、割り込み周期、
オフセット値の単位、処理対象の画像単位等を、それぞ
れフィールド画像又はフレーム画像に統一してもよい。

【００５８】また、本実施の形態では、オフセットテー
ブル１０３ａには、各符号化処理Ｓ１〜Ｓ８ごとに代表
的な１個のオフセット値が格納されていたが、制御パラ
メータテーブル１０３ｃの１フレーム分と同様の構造
（各符号化処理ごとに、制御パラメータごとのオフセッ
ト値を記憶する）としてもよい。これによって、オフセ
ットテーブル１０３ａを参照するだけで、各制御パラメ
ータごとの遅延量を直接知ることが可能となる。

【００５９】また、本実施の形態では、同一のタイムス
ロット（１／６０秒）の間に、パイプラインを構成する
各処理ユニットに対する制御パラメータの設定処理と、
各処理ユニットによる符号化処理とがシーケンシャルに
実行されたが、各処理ユニットがこれら処理を並列に実
行できる場合には、符号化処理の実行中に次のタイムス
ロットで用いられる制御パラメータを設定しておくこと
で、さらに並列性を上げたパイプライン制御を行うこと
ができる。

【００６０】また、１回目の圧縮処理によって生成され
る制御データファイル９０３ａ〜ｃ及びエレメンタリス
トリームファイル９０４ａ〜ｃの区切り（分割）位置を
差分演算処理（Ｓ２）で検出されるシーンチェンジ情報
に依存させて決定することとしてもよい。具体的には、
制御プロセッサ１０３は、差分演算Ｓ２を制御するフレ
ームバッファ制御部１０５からシーンチェンジ情報を獲
得し、制御テーブル１０３ａ〜ｃに基づいて対象となる
フィールド画像を特定し、そのフィールド画像がデータ
出力（Ｓ８）されるタイミングでエンコードＬＳＩ１０
８にそのシーンチェンジ情報を通知する。そして、その
通知に従って、エンコードＬＳＩ１０８が制御データフ
ァイル９０３ａ〜ｃ及びエレメンタリストリームファイ
ル９０４ａ〜ｃの終端記号（ＥＯＦ）を挿入して出力す
ればよい。これによって、大きく画像データが変化した
時点でファイルが区切られ、２回目の圧縮時において
は、その変化を予め知ることができるので、圧縮効率は
向上される。

【００６１】さらに、図１０に示されるように、デジタ
ルＶＴＲ１０１から再生出力された画像データが一旦、
フィルタ等の外付け装置１１９を経て本装置１００に入
力されるような場合には、その装置１１９での遅延量を
補正する遅延量制御部１１７を本実施の形態の装置１０
０に追加して設けた画像データ圧縮装置１１８とするこ
ともできる。

【００６２】具体的には、遅延量制御部１１７は、デジ
タルＶＴＲ１０１での再生時刻を示すタイムコードをデ
ジタルＶＴＲ１０１から連続して獲得し、入力フレーム
バッファ１０４に入力されたフィールド画像の総数につ
いての情報を制御プロセッサ１０３から獲得し、それら
を比較することで外付け装置１１９で生じた遅延時間を
知ることができるので、その遅延時間だけタイムコード
を保持（一時記憶）した後に制御プロセッサ１０３に通
知したり、外部記憶装置１１６から読み出した制御パラ
メータ等をその遅延時間だけ遅らせて制御プロセッサ１
０３に通知する。そして、制御プロセッサ１０３は、通
知されたタイムコードや制御パラメータに基づいて処理
対象となるフィールド画像を対応づけて各処理ユニット
１０４〜１１２をパイプライン制御することとする。こ
れによって、外付け装置１１９での処理に伴う遅延がそ
れ以降の符号化処理に影響を与えること、即ち、１つの
符号化処理での遅延が他の符号化処理での遅延を引き起
こすような不具合が回避される。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る画像データ処理装置は、連続して入力される画像
データを一定の部分画像を単位として圧縮する装置であ
って、前記画像データの入力を受け付ける入力手段と、
入力された画像データに対して圧縮のための一連の異な
る複数の符号化処理それぞれを独立に実行する複数の符
号化手段と、同一の部分画像に対する前記複数の符号化
処理それぞれの開始タイミングのずれを記憶する開始タ
イミング記憶手段と、前記開始タイミング記憶手段に記
憶された開始タイミングに基づいて前記複数の符号化処
理それぞれの対象となる部分画像を特定し、特定した部
分画像それぞれに対して前記複数の符号化手段それぞれ
が同時並列に符号化処理を実行するようパイプライン制
御するパイプライン制御手段とを備えることを特徴とす
る。これによって、パイプライン制御手段は開始タイミ
ング記憶手段を参照するだけで、入力された部分画像に
対して各符号化処理を施すべきタイミングを知ることが
できるので、パイプライン制御は効率化され、即ち、無
駄なオーバーヘッド（制御に要する時間）の発生が回避
され、全体として圧縮処理時間は短縮される。

【００６４】ここで、前記開始タイミング記憶手段は、
前記開始タイミングのずれをその間に入力される部分画
像の個数で表したオフセット値で記憶し、前記パイプラ
イン制御手段は、前記開始タイミング記憶手段に記憶さ
れたオフセット値に基づいて前記部分画像を特定しパイ
プライン制御してもよい。これによって、各符号化処理
での開始タイミングのずれから処理対象となる単位画像
の番号等に換算する手間がなくなるので、圧縮処理が高
速化される。

【００６５】また、前記画像データ圧縮装置はさらに、
符号化処理の対象となる部分画像の並び順序を記憶する
順序記憶手段を備え、前記複数の符号化手段は、符号化
処理によって部分画像の並び順序を入れ替えた場合に
は、その入れ替え順序を反映するように前記順序記憶手
段の内容を書き換え、前記パイプライン制御手段は、前
記オフセット値に加えて前記順序記憶手段に記憶された
並び順序をも参照して前記部分画像を特定してもよい。
これによって、符号化処理による単位画像の並び順序が
入れ替えられることに起因するパイプライン処理の乱れ
が吸収されるので、ＭＰＥＧのようなディスプレイオー
ダーとコーディングオーダーとが異なるような圧縮方法
にも適した画像データ圧縮装置が実現される。

【００６６】また、前記画像データ圧縮装置はさらに、
符号化処理の対象となる部分画像それぞれに対応づけて
前記複数の符号化処理で必要とされる制御パラメータを
記憶する制御パラメータ記憶手段を備え、前記複数の符
号化手段は、対応する前記制御パラメータを用いて符号
化処理を実行し、前記パイプライン制御手段は、特定し
た前記部分画像に対応する制御パラメータを前記制御パ
ラメータ記憶手段から読み出して前記複数の符号化手段
に通知しパイプライン制御してもよい。これによって、
各符号化処理の対象となる単位画像を特定するだけで直
ちに必要な制御パラメータが得られ、その制御パラメー
タに基づく各処理ユニットの制御が高速化されるので、
圧縮処理は高速化される。

【００６７】また、前記画像データ圧縮装置はさらに、
前記複数の符号化手段による符号化処理が施された単位
画像と、その単位画像の生成に用いられた前記制御パラ
メータとを関連づけて出力する出力手段を備え、前記入
力手段は、前記画像データに加えて、前記出力手段によ
って既に出力されていた制御パラメータの入力を受け付
け、前記パイプライン制御手段は、前記入力手段が受け
付けた制御パラメータを用いて前記複数の符号化手段を
パイプライン制御してもよい。これによって、２回目の
圧縮処理においては、単位画像の入力と同時に確定的な
制御パラメータが得られるので、いくつかの後続する単
位画像が入力されないと制御パラメータが決定されなか
った１回目の場合とは異なり、制御パラメータが早い段
階で決定される分だけ各符号化処理における待ち時間
（遅延時間）が減少される。

【００６８】また、前記画像データ圧縮装置はさらに、
前記画像データについての時刻を示すタイムコードを連
続して獲得し、前記入力手段に入力された画像データに
含まれる単位画像に対応する時刻に基づいてそのタイム
コードを一定時間だけ保持した後に前記パイプライン制
御手段に通知する遅延量制御手段を備え、前記パイプラ
イン制御手段は、通知されたタイムコードを基準にして
前記複数の符号化手段をパイプライン制御してもよい。
これによって、この画像データ圧縮装置に入力されるま
でに生じた遅延時間を補正することができるので、以降
の符号化処理が前段での処理による遅延の影響を受ける
ことを防止することができる。

【００６９】さらに、本発明に係るコンピュータ読み取
り可能な記録媒体は、一連の異なる複数の符号化処理に
よって圧縮された画像データを保持する圧縮画像ファイ
ルと、前記複数の符号化処理それぞれで生じた処理遅延
時間を圧縮の処理単位である部分画像の個数で保持する
遅延時間ファイルと、前記部分画像それぞれに対応させ
て前記複数の符号化処理それぞれで用いられた符号化処
理の条件を特定する制御パラメータを保持する制御パラ
メータファイルとが記録されたことを特徴とする。これ
によって、２パスによる画像データの圧縮処理を効率化
するのに好適なデータファイルが実現される。

【００７０】ここで、前記圧縮画像ファイルと制御パラ
メータファイルは、ＧＯＰ単位の区切りであって、か
つ、シーンチェンジのタイミングで区切られた複数のフ
ァイルの集合からなってもよい。これによって、ファイ
ルを利用して２回目の圧縮処理を行う装置は、画像が大
きく変化するタイミングを予め知ることができるので、
そのタイミングをＧＯＰ構造の決定に再び反映させるこ
とで、さらに圧縮効率の高い符号化を行うことが可能と
なる。

【００７１】以上のように、本発明によって画像データ
の圧縮符号化が高速化され、特に、リアルタイムで、か
つ、ユーザとのインタラクティブ性が要求されるビデオ
データのオーサリングシステム等に好適な画像データ圧
縮装置が実現され、その実用的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像データ圧縮装置１００の構成
を示すブロック図である。

【図２】同装置１００のパイプラインを構成する８個の
符号化処理Ｓ１〜Ｓ８の流れを示すフローチャートであ
る。

【図３】同装置１００の制御プロセッサ１０３が有する
制御テーブル１０３ａ〜ｃの構造を示す図であり、
（ａ）はオフセットテーブル１０３ａ、（ｂ）はインデ
ックステーブル１０３ｂと制御パラメータテーブル１０
３ｃである。

【図４】同装置１００の圧縮処理全体の動作手順を示す
フローチャートである。

【図５】図４の割り込み処理（ステップＳ７６）の詳細
を示すフローチャートである。

【図６】同装置１００のパイプライン（８個の符号化処
理Ｓ１〜Ｓ８）の流れを示すタイムチャートである。

【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、エンコードＬＳＩ１０
８がＦＩＦＯ１１２を介して外部記憶装置１１６に出力
する画像データファイルの構造を示す図であり、（ａ）
はオフセットファイル９０１、（ｂ）は制御データファ
イル９０２、９０３ａ〜ｃ、（ｃ）はエレメンタリスト
リームファイル９０４ａ〜ｃである。

【図８】同装置１００による２回目の圧縮処理における
動作手順を示すフローチャートである。

【図９】同装置１００による２回目の圧縮処理における
パイプライン（８個の符号化処理Ｓ１１〜Ｓ１８）の流
れを示すタイムチャートである。

【図１０】本発明に係るもう一つの画像データ圧縮装置
１１８の構成を示すブロック図である。

【図１１】従来の画像データ処理装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１００、１１８ 画像データ圧縮装置 １０１ デジタルＶＴＲ １０２ 入力部 １０３ 制御プロセッサ １０３ａ オフセットテーブル １０３ｂ インデックステーブル １０３ｃ 制御パラメータテーブル １０４ 入力フレームバッファ １０５ フレームバッファ制御部 １０６ フィルタ １０７ コントローラ １０８ エンコードＬＳＩ １０９ フレームバッファ １１０ 動き予測ユニット １１１、１１２ ＦＩＦＯ １１３ ＰＣＩバス １１４ ビデオデコーダ １１５ モニタ １１６ 外部記憶装置 １１７ 遅延量制御部 １１９ フィルタ等の外付け装置 ９０１ オフセットファイル ９０２、９０３ａ〜ｃ 制御データファイル ９０４ａ〜ｃ エレメンタリストリームファイル

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続して入力される画像データを一定の
   部分画像を単位として圧縮する装置であって、 前記画像データの入力を受け付ける入力手段と、 入力された画像データに対して圧縮のための一連の異な
   る複数の符号化処理それぞれを独立に実行する複数の符
   号化手段と、 同一の部分画像に対する前記複数の符号化処理それぞれ
   の開始タイミングのずれを記憶する開始タイミング記憶
   手段と、 前記開始タイミング記憶手段に記憶された開始タイミン
   グに基づいて前記複数の符号化処理それぞれの対象とな
   る部分画像を特定し、特定した部分画像それぞれに対し
   て前記複数の符号化手段それぞれが同時並列に符号化処
   理を実行するようパイプライン制御するパイプライン制
   御手段とを備えることを特徴とする画像データ圧縮装
   置。
2. 【請求項２】 前記開始タイミング記憶手段は、前記開
   始タイミングのずれをその間に入力される部分画像の個
   数で表したオフセット値で記憶し、 前記パイプライン制御手段は、前記開始タイミング記憶
   手段に記憶されたオフセット値に基づいて前記部分画像
   を特定しパイプライン制御することを特徴とする請求項
   １記載の画像データ圧縮装置。
3. 【請求項３】 前記画像データ圧縮装置はさらに、符号
   化処理の対象となる部分画像の並び順序を記憶する順序
   記憶手段を備え、 前記複数の符号化手段は、符号化処理によって部分画像
   の並び順序を入れ替えた場合には、その入れ替え順序を
   反映するように前記順序記憶手段の内容を書き換え、 前記パイプライン制御手段は、前記オフセット値に加え
   て前記順序記憶手段に記憶された並び順序をも参照して
   前記部分画像を特定することを特徴とする請求項２記載
   の画像データ圧縮装置。
4. 【請求項４】 前記画像データ圧縮装置はさらに、符号
   化処理の対象となる部分画像それぞれに対応づけて前記
   複数の符号化処理で必要とされる制御パラメータを記憶
   する制御パラメータ記憶手段を備え、 前記複数の符号化手段は、対応する前記制御パラメータ
   を用いて符号化処理を実行し、 前記パイプライン制御手段は、特定した前記部分画像に
   対応する制御パラメータを前記制御パラメータ記憶手段
   から読み出して前記複数の符号化手段に通知しパイプラ
   イン制御することを特徴とする請求項２又は３記載の画
   像データ圧縮装置。
5. 【請求項５】 前記画像データ圧縮装置はさらに、前記
   複数の符号化手段による符号化処理が施された単位画像
   と、その単位画像の生成に用いられた前記制御パラメー
   タとを関連づけて出力する出力手段を備え、 前記入力手段は、前記画像データに加えて、前記出力手
   段によって既に出力されていた制御パラメータの入力を
   受け付け、 前記パイプライン制御手段は、前記入力手段が受け付け
   た制御パラメータを用いて前記複数の符号化手段をパイ
   プライン制御することを特徴とする請求項４記載の画像
   データ圧縮装置。
6. 【請求項６】 前記画像データ圧縮装置はさらに、前記
   画像データについての時刻を示すタイムコードを連続し
   て獲得し、前記入力手段に入力された画像データに含ま
   れる単位画像に対応する時刻に基づいてそのタイムコー
   ドを一定時間だけ保持した後に前記パイプライン制御手
   段に通知する遅延量制御手段を備え、前記パイプライン
   制御手段は、通知されたタイムコードを基準にして前記
   複数の符号化手段をパイプライン制御することを特徴と
   する請求項５記載の画像データ圧縮装置。
7. 【請求項７】 連続して入力される画像データを一定の
   部分画像を単位として圧縮する装置に用いられる画像デ
   ータ圧縮方法であって、 前記装置は、入力された画像データに対して圧縮のため
   の一連の異なる複数の符号化処理それぞれを独立に実行
   する複数の符号化手段を備え、 前記画像データ圧縮方法は、 同一の部分画像に対する前記複数の符号化処理それぞれ
   の開始タイミングのずれを記憶手段に格納しておく開始
   タイミング記憶ステップと、 前記画像データの入力を受け付ける入力ステップと、 前記記憶手段に記憶された開始タイミングを参照するこ
   とによって前記複数の符号化処理それぞれの対象となる
   部分画像を特定し、特定した部分画像それぞれに対して
   前記複数の符号化手段それぞれが同時並列に符号化処理
   を実行するようパイプライン制御するパイプライン制御
   ステップとを含むことを特徴とする画像データ圧縮方
   法。
8. 【請求項８】 一連の異なる複数の符号化処理によって
   圧縮された画像データを保持する圧縮画像ファイルと、 前記複数の符号化処理それぞれで生じた処理遅延時間を
   圧縮の処理単位である部分画像の個数で保持する遅延時
   間ファイルと、 前記部分画像それぞれに対応させて前記複数の符号化処
   理それぞれで用いられた符号化処理の条件を特定する制
   御パラメータを保持する制御パラメータファイルとが記
   録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
9. 【請求項９】 前記圧縮画像ファイルと制御パラメータ
   ファイルは、ＧＯＰ単位の区切りであって、かつ、シー
   ンチェンジのタイミングで区切られた複数のファイルの
   集合からなることを特徴とする請求項８記載の記録媒
   体。