JPS63274277A - 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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JPS63274277A
JPS63274277A JP62108353A JP10835387A JPS63274277A JP S63274277 A JPS63274277 A JP S63274277A JP 62108353 A JP62108353 A JP 62108353A JP 10835387 A JP10835387 A JP 10835387A JP S63274277 A JPS63274277 A JP S63274277A
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古閑 敏夫
Junichi Oki
淳一 大木
Mutsumi Ota
睦 太田
Hideto Kunihiro
國弘 秀人
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NEC Corp
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、lフレームの画像単位で平均5にバイ
トまでの圧縮が必要であり、その圧縮率はI/120に
達する。従って、通常のカラー画像では、Iフレ−ム当
たり600にバイト、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30秒程度
と、は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
さいテレビジジ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次元画画像面内の画
素に関する画像データV(i)を、座標X、Yと時間T
iの関数f(X、Y、Ti)として捉え、同画素の!フ
レーム而のデータ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 (旦。
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l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を介して減算器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、I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!!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の出力を加算するしのであり、予
測誤差データに対する予測回路I5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1
5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フレーム而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lは、圧縮画像
のデータファイルであるC D −ROM 6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、回路構成が複雑化するのみな
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
等の問題点があった。
[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2Iは、復号器
Il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が設けである。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、画像画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
−ROMe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1
4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、圧縮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
。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−R
OM6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l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フレ一ム期間は実質的に静止画像再生指令が持続
的に人力されることで、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2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、I 1.、、復号器。 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。 第2図 時間− 第3図 1 −1−一 −一一一

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (3)前記静止画像再生手段は、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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CA000565486A CA1303737C (en) 1987-04-30 1988-04-29 Reproduction system capable of reproducing a still image by interrupting a sequence of recorded signals
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JPH0720229B2 JPH0720229B2 (ja) 1995-03-06

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