JPH0793891A - ビデオデータ実時間記録方式 - Google Patents
ビデオデータ実時間記録方式Info
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ビデオデータ記録再生装置において、データ
圧縮に用いるメモリの記憶容量を効率的に利用するこ
と。 【構成】 実時間入力ビデオデータを非相関化し、量子
化し、エントロピー符号化する。量子化段幅の如き圧縮
制御パラメータのユーザ制御により、ユーザが圧縮によ
る忠実度ロスを所望レベルに調整できるようにする。圧
縮データを規制のない可変データレートでＲＡＭ３８に
出力する。本装置によれば、忠実度ロスを一定に保ち、
入力ビデオデータの個々の部分に必要な記憶容量が入力
ビデオデータの情報内容に従って変わるように、ビデオ
データを実時間記録できる。
圧縮に用いるメモリの記憶容量を効率的に利用するこ
と。 【構成】 実時間入力ビデオデータを非相関化し、量子
化し、エントロピー符号化する。量子化段幅の如き圧縮
制御パラメータのユーザ制御により、ユーザが圧縮によ
る忠実度ロスを所望レベルに調整できるようにする。圧
縮データを規制のない可変データレートでＲＡＭ３８に
出力する。本装置によれば、忠実度ロスを一定に保ち、
入力ビデオデータの個々の部分に必要な記憶容量が入力
ビデオデータの情報内容に従って変わるように、ビデオ
データを実時間記録できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオデータ圧縮に関
し、もっと詳しくいえば、圧縮したビデオデータを用い
るビデオデータの実時間記録に関するものである。
し、もっと詳しくいえば、圧縮したビデオデータを用い
るビデオデータの実時間記録に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】データの圧縮は、静止（スチール）映像
分野で行われている。提案されたＪＰＥＧ標準方式は、
汎用コンピュータ内で記憶により且つ記憶のために静止
映像を圧縮するような場合に使用する非実時間映像デー
タ圧縮技法を規定している。このＪＰＥＧ技法は、圧縮
過程の１ステップとして量子化を用いている。達成され
る圧縮度を変えるために、適用する量子化段幅を変える
ことができる。小さい量子化段幅を用いると、そのデー
タを符号化するに要する時間が長くなり（コンピュータ
内でデータチャンネルのレートが制限されている）、ま
た圧縮された映像を記憶するのに必要な記憶場所の量が
増すことになる。逆に、大きい量子化段幅を用いると、
そのデータを符号化するに要する時間が短くなり、また
圧縮映像を記憶するのに必要な記憶場所の量が減じるで
あろう。ＪＰＥＧ方法は、非同期的で非実時間的な性質
のため、そのような変化は重要な問題でないことにな
る。
分野で行われている。提案されたＪＰＥＧ標準方式は、
汎用コンピュータ内で記憶により且つ記憶のために静止
映像を圧縮するような場合に使用する非実時間映像デー
タ圧縮技法を規定している。このＪＰＥＧ技法は、圧縮
過程の１ステップとして量子化を用いている。達成され
る圧縮度を変えるために、適用する量子化段幅を変える
ことができる。小さい量子化段幅を用いると、そのデー
タを符号化するに要する時間が長くなり（コンピュータ
内でデータチャンネルのレートが制限されている）、ま
た圧縮された映像を記憶するのに必要な記憶場所の量が
増すことになる。逆に、大きい量子化段幅を用いると、
そのデータを符号化するに要する時間が短くなり、また
圧縮映像を記憶するのに必要な記憶場所の量が減じるで
あろう。ＪＰＥＧ方法は、非同期的で非実時間的な性質
のため、そのような変化は重要な問題でないことにな
る。
【０００３】記憶容量を増すために、記憶装置と協動す
る実時間圧縮システムを使用することも、公知である。
かかるシステムの要件は、使用する記憶媒体に適合する
一定の出力ビットレートを達成することである。この方
法によると、映像情報内容に応じて画質が変わることに
なる。更に、これらのシステムは、最も難しい映像で容
認可能な画質を達成しなければならないので、大部分の
画像に対して真に必要な画質以上のものを発生してお
り、結果的に記憶容量が減少している。
る実時間圧縮システムを使用することも、公知である。
かかるシステムの要件は、使用する記憶媒体に適合する
一定の出力ビットレートを達成することである。この方
法によると、映像情報内容に応じて画質が変わることに
なる。更に、これらのシステムは、最も難しい映像で容
認可能な画質を達成しなければならないので、大部分の
画像に対して真に必要な画質以上のものを発生してお
り、結果的に記憶容量が減少している。
【０００４】一般に使用される記憶媒体の性質のため、
上記一定データレート方式が従来の圧縮システムに課せ
られている。詳しくいえば、磁気テープ、ハードディス
ク、光磁気ディスクの如き記憶媒体は、機械的な慣性を
もつので、性能の最高近くで動作するとき一定のデータ
レートしか処理できない。よって、情報内容量が小さい
映像に対しては、画質が仕様を越え（ロスがないと考え
られる）、情報量が大きい映像に対しては、画質が仕様
に満たないことがある。
上記一定データレート方式が従来の圧縮システムに課せ
られている。詳しくいえば、磁気テープ、ハードディス
ク、光磁気ディスクの如き記憶媒体は、機械的な慣性を
もつので、性能の最高近くで動作するとき一定のデータ
レートしか処理できない。よって、情報内容量が小さい
映像に対しては、画質が仕様を越え（ロスがないと考え
られる）、情報量が大きい映像に対しては、画質が仕様
に満たないことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、入力ビデオ
データの情報内容に応じて圧縮データレートを変化さ
せ、所要の記憶容量が変わるようにして、圧縮による忠
実度のロスを最大記録容量で埋合せようとするものであ
る。
データの情報内容に応じて圧縮データレートを変化さ
せ、所要の記憶容量が変わるようにして、圧縮による忠
実度のロスを最大記録容量で埋合せようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、一面
からみて、一定レートの非圧縮ビデオデータを実時間記
録する装置を提供する。その装置は、（ｉ）可変圧縮デ
ータレートの圧縮ビデオデータを作るために上記非圧縮
ビデオデータを圧縮する手段であって、上記可変圧縮デ
ータレートは、不規則で、圧縮による忠実度のロス及び
上記非圧縮ビデオデータの圧縮に対する適否を制御する
圧縮制御パラメータによって決まるものである、上記の
圧縮手段と、（ii）上記圧縮制御パラメータのユーザ調
整手段と、（iii ）上記可変圧縮データレートの上記圧
縮ビデオデータを記憶する手段とを具え、使用時に、ユ
ーザが、上記圧縮制御パラメータを調整して、個々の非
圧縮ビデオデータに対する忠実度のロスを最大記録容量
で相殺（埋合せ）できるようにした点が特徴である。
からみて、一定レートの非圧縮ビデオデータを実時間記
録する装置を提供する。その装置は、（ｉ）可変圧縮デ
ータレートの圧縮ビデオデータを作るために上記非圧縮
ビデオデータを圧縮する手段であって、上記可変圧縮デ
ータレートは、不規則で、圧縮による忠実度のロス及び
上記非圧縮ビデオデータの圧縮に対する適否を制御する
圧縮制御パラメータによって決まるものである、上記の
圧縮手段と、（ii）上記圧縮制御パラメータのユーザ調
整手段と、（iii ）上記可変圧縮データレートの上記圧
縮ビデオデータを記憶する手段とを具え、使用時に、ユ
ーザが、上記圧縮制御パラメータを調整して、個々の非
圧縮ビデオデータに対する忠実度のロスを最大記録容量
で相殺（埋合せ）できるようにした点が特徴である。
【０００７】本発明は、圧縮データレートを可変とす
る、即ち、圧縮データレートが規制されたものではな
く、入力ビデオデータが高情報内容の映像から低情報内
容の映像に、或いはその逆に変化するに従って圧縮デー
タレートが変化するならば、相当な効果が達成されると
いう、当該分野の趨勢に反する認識に立つものである。
この新しい方法に対する要件は、使用する記録媒体がそ
のような可変レートの圧縮データを受け入れ可能なこと
である。
る、即ち、圧縮データレートが規制されたものではな
く、入力ビデオデータが高情報内容の映像から低情報内
容の映像に、或いはその逆に変化するに従って圧縮デー
タレートが変化するならば、相当な効果が達成されると
いう、当該分野の趨勢に反する認識に立つものである。
この新しい方法に対する要件は、使用する記録媒体がそ
のような可変レートの圧縮データを受け入れ可能なこと
である。
【０００８】動作時、ユーザは、圧縮制御パラメータを
調整して圧縮システムによる忠実度のロスを制御するこ
とができる。即ち、完全な画質が不可欠のあと制作（po
st-production ）システムでは、忠実度のロスは殆ど許
されず、圧縮データレートは高くなる。これに対し、直
ちにリプレイが必要なテレビジョン・スポーツ放送のよ
うな場合では、完全な画質はそれほど重要ではなく、こ
れを、低い圧縮データレートによる記憶容量の増加と交
換することができる。
調整して圧縮システムによる忠実度のロスを制御するこ
とができる。即ち、完全な画質が不可欠のあと制作（po
st-production ）システムでは、忠実度のロスは殆ど許
されず、圧縮データレートは高くなる。これに対し、直
ちにリプレイが必要なテレビジョン・スポーツ放送のよ
うな場合では、完全な画質はそれほど重要ではなく、こ
れを、低い圧縮データレートによる記憶容量の増加と交
換することができる。
【０００９】本発明の原理は、ユーザが、圧縮過程で受
入れを覚悟した忠実度のロス量を、これが一定に保たれ
且つ圧縮されている映像の情報内容が高いか低いかに応
じて達成される圧縮度が変化するように、選択できるよ
うにしたものと考えることができる。この新しい方法に
対し、従来の方法は、当該映像の情報内容と無関係に圧
縮度を一定に維持し、結果的に画質が変化して非常に目
障りとなるものであった。
入れを覚悟した忠実度のロス量を、これが一定に保たれ
且つ圧縮されている映像の情報内容が高いか低いかに応
じて達成される圧縮度が変化するように、選択できるよ
うにしたものと考えることができる。この新しい方法に
対し、従来の方法は、当該映像の情報内容と無関係に圧
縮度を一定に維持し、結果的に画質が変化して非常に目
障りとなるものであった。
【００１０】前述のように、圧縮ビデオデータを記憶す
る手段は、可変圧縮データレートを処理できなければな
らない。１つの実行可能な手段は、その最大データレー
トよりかなり下で動作する記憶媒体を使用し、可変デー
タレートに関連する同期その他の問題に対処できるよう
にすることである。この場合、記録媒体は、光磁気ディ
スク、ハードディスク、磁気テープの如き従来の媒体の
中から選ぶことができる。かかる技術で扱いうる最大デ
ータレートがどんどん増すにつれて、これらをこの状況
で使用することがますます容易になる。これは、直ちに
入手可能で性能がどんどん増すという利点をもつ磁気デ
ィスクメモリに、特に当てはまる。また、映像データの
データレートは一般に極めて高いので、本質的に可変デ
ータレートを容易に処理できる記録媒体が有利であるこ
とは、分かるであろう。したがって、本発明における記
憶手段として用いるには、ランダムアクセスメモリが最
適である。
る手段は、可変圧縮データレートを処理できなければな
らない。１つの実行可能な手段は、その最大データレー
トよりかなり下で動作する記憶媒体を使用し、可変デー
タレートに関連する同期その他の問題に対処できるよう
にすることである。この場合、記録媒体は、光磁気ディ
スク、ハードディスク、磁気テープの如き従来の媒体の
中から選ぶことができる。かかる技術で扱いうる最大デ
ータレートがどんどん増すにつれて、これらをこの状況
で使用することがますます容易になる。これは、直ちに
入手可能で性能がどんどん増すという利点をもつ磁気デ
ィスクメモリに、特に当てはまる。また、映像データの
データレートは一般に極めて高いので、本質的に可変デ
ータレートを容易に処理できる記録媒体が有利であるこ
とは、分かるであろう。したがって、本発明における記
憶手段として用いるには、ランダムアクセスメモリが最
適である。
【００１１】ランダムアクセスメモリを使用する場合、
上記圧縮手段から１バイトの圧縮ビデオデータが出力さ
れる時、上記ランダムアクセスメモリへの上記バイトの
書込みをトリガする非周期的な書込み制御信号を発生
し、所定の順序に従って上記ランダムアクセスメモリの
書込みアドレスをインクリメントする書込み制御器を用
いて、書込みを制御するのが便利である。
上記圧縮手段から１バイトの圧縮ビデオデータが出力さ
れる時、上記ランダムアクセスメモリへの上記バイトの
書込みをトリガする非周期的な書込み制御信号を発生
し、所定の順序に従って上記ランダムアクセスメモリの
書込みアドレスをインクリメントする書込み制御器を用
いて、書込みを制御するのが便利である。
【００１２】圧縮制御パラメータは、幾つかの形を取る
ことができる。例えば、或る映像は、圧縮度を高めるた
めに高い空間周波数情報を無視するように圧縮できるで
あろう。この場合、除かれる高い空間周波数情報の量
は、適切なフィルタに働く制御パラメータを用いて調整
することができる。
ことができる。例えば、或る映像は、圧縮度を高めるた
めに高い空間周波数情報を無視するように圧縮できるで
あろう。この場合、除かれる高い空間周波数情報の量
は、適切なフィルタに働く制御パラメータを用いて調整
することができる。
【００１３】しかし、本発明の特に好適な具体構成で
は、上記圧縮手段が量子化器を含み、上記圧縮制御パラ
メータが量子化段幅であるのがよい。
は、上記圧縮手段が量子化器を含み、上記圧縮制御パラ
メータが量子化段幅であるのがよい。
【００１４】可変の量子化段幅をもつ量子化器を使用す
ると、忠実度のロスを殆ど直接に制御することができ
る。好適な圧縮システムはまた、ビデオデータを空間周
波数領域に変換する周波数分離器と、ランレングス及び
ハフマン符号化器の如きエントロピー符号化器とを使用
している。
ると、忠実度のロスを殆ど直接に制御することができ
る。好適な圧縮システムはまた、ビデオデータを空間周
波数領域に変換する周波数分離器と、ランレングス及び
ハフマン符号化器の如きエントロピー符号化器とを使用
している。
【００１５】圧縮ビデオデータ記録装置の補足的な側面
は、ビデオデータを再生する手段を設けなければならな
いことである。したがって、好適な具体構成は、上記圧
縮ビデオデータから上記一定の非圧縮データレートで上
記非圧縮ビデオデータを実時間再生する手段を具えてい
る。その実時間再生手段は、（ｉ）上記記憶する手段か
ら上記可変圧縮データレートで上記圧縮データを読出す
手段と、（ii）上記一定の非圧縮データレートの上記非
圧縮ビデオデータを作るために、上記圧縮データと関連
して記憶された上記圧縮制御パラメータによって制御さ
れ、上記可変圧縮データレートの上記圧縮ビデオデータ
を伸長（圧縮解除）する手段とを有する。
は、ビデオデータを再生する手段を設けなければならな
いことである。したがって、好適な具体構成は、上記圧
縮ビデオデータから上記一定の非圧縮データレートで上
記非圧縮ビデオデータを実時間再生する手段を具えてい
る。その実時間再生手段は、（ｉ）上記記憶する手段か
ら上記可変圧縮データレートで上記圧縮データを読出す
手段と、（ii）上記一定の非圧縮データレートの上記非
圧縮ビデオデータを作るために、上記圧縮データと関連
して記憶された上記圧縮制御パラメータによって制御さ
れ、上記可変圧縮データレートの上記圧縮ビデオデータ
を伸長（圧縮解除）する手段とを有する。
【００１６】本装置の再生部は、上記伸長手段が次の１
バイトの圧縮ビデオデータに対する準備ができた時、上
記ランダムアクセスメモリからの１バイトの圧縮ビデオ
データの読出しをトリガする非周期的な読出し制御信号
を発生し、上記所定の順序に従って上記ランダムアクセ
スメモリの読出しアドレスをインクリメントする、読出
し制御器を含むのがよい。これは、記録側の書込み制御
器に対応する。
バイトの圧縮ビデオデータに対する準備ができた時、上
記ランダムアクセスメモリからの１バイトの圧縮ビデオ
データの読出しをトリガする非周期的な読出し制御信号
を発生し、上記所定の順序に従って上記ランダムアクセ
スメモリの読出しアドレスをインクリメントする、読出
し制御器を含むのがよい。これは、記録側の書込み制御
器に対応する。
【００１７】上記再生部はまた、相補的な逆量子化器、
周波数結合器及びエントロピー復号器を含む。
周波数結合器及びエントロピー復号器を含む。
【００１８】本発明は、他の面からみて、一定レート非
圧縮ビデオデータの実時間記録方法を提供する。その方
法は、（ｉ）可変圧縮データレートの圧縮ビデオデータ
を作るために上記非圧縮ビデオデータを圧縮するステッ
プであって、上記可変圧縮データレートは、規制された
ものではなく、圧縮による忠実度のロス及び上記非圧縮
ビデオデータの圧縮に対する適否を制御する圧縮制御パ
ラメータによって決まるものである、上記の圧縮ステッ
プと、（ii）ユーザ入力に応答して上記圧縮制御パラメ
ータを調整するステップと、（iii ）上記可変圧縮デー
タレートの上記圧縮ビデオデータを記憶するステップと
を含み、使用時に、ユーザが、上記圧縮制御パラメータ
を調整して、個々の非圧縮ビデオデータに対する忠実度
のロスを最大記録容量で相殺できるようにしたことが特
徴である。
圧縮ビデオデータの実時間記録方法を提供する。その方
法は、（ｉ）可変圧縮データレートの圧縮ビデオデータ
を作るために上記非圧縮ビデオデータを圧縮するステッ
プであって、上記可変圧縮データレートは、規制された
ものではなく、圧縮による忠実度のロス及び上記非圧縮
ビデオデータの圧縮に対する適否を制御する圧縮制御パ
ラメータによって決まるものである、上記の圧縮ステッ
プと、（ii）ユーザ入力に応答して上記圧縮制御パラメ
ータを調整するステップと、（iii ）上記可変圧縮デー
タレートの上記圧縮ビデオデータを記憶するステップと
を含み、使用時に、ユーザが、上記圧縮制御パラメータ
を調整して、個々の非圧縮ビデオデータに対する忠実度
のロスを最大記録容量で相殺できるようにしたことが特
徴である。
【００１９】
【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明す
る。図１は、従来のデータ圧縮を用いるビデオデータ記
録再生装置を示すブロック図である。ビデオデータは圧
縮装置２に入力され、まず非相関化器４がこれを受け
る。非相関化器４は、ウェーブレット符号化、サブバン
ド符号化又はＤＣＴ符号化の如き空間周波数分離技法を
適用し、その出力を量子化器（Ｑ）６に送る。
る。図１は、従来のデータ圧縮を用いるビデオデータ記
録再生装置を示すブロック図である。ビデオデータは圧
縮装置２に入力され、まず非相関化器４がこれを受け
る。非相関化器４は、ウェーブレット符号化、サブバン
ド符号化又はＤＣＴ符号化の如き空間周波数分離技法を
適用し、その出力を量子化器（Ｑ）６に送る。
【００２０】量子化器６は、非相関化（された）データ
に対し所定の量子化段幅による量子化を適用し、その情
報内容を減少させる。量子化段幅は、最終的に認められ
る画質に対応する重要度に従って、非相関化データの異
なる周波数成分の間で変えることができる。総合的なレ
ベルで、適用される平均量子化段幅がレート制御器８に
よって調整される。より厳しい量子化を適用すると、デ
ータの情報内容が減少し、より緩やかな量子化を適用す
る場合と比べて圧縮度を高くすることができる。量子化
器６の出力は、エントロピー符号化器１０に送られる。
に対し所定の量子化段幅による量子化を適用し、その情
報内容を減少させる。量子化段幅は、最終的に認められ
る画質に対応する重要度に従って、非相関化データの異
なる周波数成分の間で変えることができる。総合的なレ
ベルで、適用される平均量子化段幅がレート制御器８に
よって調整される。より厳しい量子化を適用すると、デ
ータの情報内容が減少し、より緩やかな量子化を適用す
る場合と比べて圧縮度を高くすることができる。量子化
器６の出力は、エントロピー符号化器１０に送られる。
【００２１】エントロピー符号化器１０は、公知の技法
に従ってランレングス符号化及びハフマン符号化を行
う。これら符号化技法の固有の特性は、とりわけ映像の
圧縮に対する適否によって決まるデータレートの出力を
生じることである。エントロピー符号化器１０の出力
は、圧縮（された）データストリームである。この圧縮
データストリームは、バッファ１２及びレート制御器８
によって行われるフィードバック作用により、一定の圧
縮データレートをもつように規制されている。
に従ってランレングス符号化及びハフマン符号化を行
う。これら符号化技法の固有の特性は、とりわけ映像の
圧縮に対する適否によって決まるデータレートの出力を
生じることである。エントロピー符号化器１０の出力
は、圧縮（された）データストリームである。この圧縮
データストリームは、バッファ１２及びレート制御器８
によって行われるフィードバック作用により、一定の圧
縮データレートをもつように規制されている。
【００２２】バッファ１２は、エントロピー符号化器１
０から圧縮データを受け、データレートを実効的に平滑
化してからランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１４に送
る。バッファ１２は、負帰還を行わせる制御信号を発生
してこれをレート制御器８に供給し、バッファ１２が充
満しすぎると量子化段幅が増し、バッファ１２が空きす
ぎると量子化段幅が減るようにする。バッファ１２から
ＲＡＭ１４へのデータ出力は、規制された一定の圧縮デ
ータレートである。
０から圧縮データを受け、データレートを実効的に平滑
化してからランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１４に送
る。バッファ１２は、負帰還を行わせる制御信号を発生
してこれをレート制御器８に供給し、バッファ１２が充
満しすぎると量子化段幅が増し、バッファ１２が空きす
ぎると量子化段幅が減るようにする。バッファ１２から
ＲＡＭ１４へのデータ出力は、規制された一定の圧縮デ
ータレートである。
【００２３】ＲＡＭ１４に記憶されたデータは、あとで
伸長装置１６によって読出され、伸長される。圧縮デー
タは、ＲＡＭ１４から一定レートで読出され、エントロ
ピー復号器１８に送られ、そこで、逆ハフマン符号化及
び逆ランレングス符号化が適用される。ＲＡＭ１４から
の一定レートのデータは、バッファ２０を介してエント
ロピー復号器１８に送られる。バッファ２０内の空いた
スペースの量がレート制御器２２に送られ、該レート制
御器は、これを、エントロピー復号器１８の出力を受け
る逆量子化器２４に適用される量子化段幅の決定に用い
る。本装置は対称であって、逆量子化器２４に適用され
る段幅は、はじめに量子化器６に適用されたものに追従
する。
伸長装置１６によって読出され、伸長される。圧縮デー
タは、ＲＡＭ１４から一定レートで読出され、エントロ
ピー復号器１８に送られ、そこで、逆ハフマン符号化及
び逆ランレングス符号化が適用される。ＲＡＭ１４から
の一定レートのデータは、バッファ２０を介してエント
ロピー復号器１８に送られる。バッファ２０内の空いた
スペースの量がレート制御器２２に送られ、該レート制
御器は、これを、エントロピー復号器１８の出力を受け
る逆量子化器２４に適用される量子化段幅の決定に用い
る。本装置は対称であって、逆量子化器２４に適用され
る段幅は、はじめに量子化器６に適用されたものに追従
する。
【００２４】逆量子化器２４の出力は相関化器２６に送
られ、そこで、データは、空間周波数領域から空間領域
に変換され、一定レートのビデオデータとして出力され
る。
られ、そこで、データは、空間周波数領域から空間領域
に変換され、一定レートのビデオデータとして出力され
る。
【００２５】図２は、本発明の実施例であるビデオデー
タ記録再生装置を示すブロック図である。一定レート・
ビデオデータが圧縮装置２８に入力される。一定レート
・ビデオデータは、まず非相関化器３０に送られ、そこ
で、ウェーブレット符号化、サブバンド符号化又はＤＣ
Ｔ符号化のような公知の変換技法の１つの作用により空
間周波数領域に変換される。
タ記録再生装置を示すブロック図である。一定レート・
ビデオデータが圧縮装置２８に入力される。一定レート
・ビデオデータは、まず非相関化器３０に送られ、そこ
で、ウェーブレット符号化、サブバンド符号化又はＤＣ
Ｔ符号化のような公知の変換技法の１つの作用により空
間周波数領域に変換される。
【００２６】非相関化器３０の出力は、量子化器３２に
送られ、そこで、ユーザ入力装置（図示せず）を介して
手動制御される量子化段幅による量子化を受ける。この
量子化段幅は、圧縮の間に失われる忠実度を制御する圧
縮制御パラメータを構成する。圧縮装置の他の部分はロ
スがないのに対し、量子化は必然的に信号からの情報ロ
スを伴う。量子化段幅が粗大なほど、情報のロスは大き
くなるが、より大きな圧縮度を達成できる。
送られ、そこで、ユーザ入力装置（図示せず）を介して
手動制御される量子化段幅による量子化を受ける。この
量子化段幅は、圧縮の間に失われる忠実度を制御する圧
縮制御パラメータを構成する。圧縮装置の他の部分はロ
スがないのに対し、量子化は必然的に信号からの情報ロ
スを伴う。量子化段幅が粗大なほど、情報のロスは大き
くなるが、より大きな圧縮度を達成できる。
【００２７】量子化器３２の出力は、エントロピー符号
化器３４に送られ、そこでランレングス及びハフマン符
号化を受ける。各データバイト（１バイトは、ハフマン
符号間の境界がどこになるかに応じて全体又は一部のハ
フマン符号を表す。）がエントロピー符号化器３４によ
って編集されると、書込みイネーブル（許可）信号Ｗｔ
Ｅｎが書込みアドレス発生器３６に送られる。書込みア
ドレス発生器３６は、ＷｔＥｎ信号及びクロック信号Ｃ
ｋの制御の下にＲＡＭ３８の所定順序のアドレスに書込
むためのイネーブル信号Ｅｎを発生する。エントロピー
符号化器３４の出力がそれから、ＲＡＭ３８内に書込ま
れる。
化器３４に送られ、そこでランレングス及びハフマン符
号化を受ける。各データバイト（１バイトは、ハフマン
符号間の境界がどこになるかに応じて全体又は一部のハ
フマン符号を表す。）がエントロピー符号化器３４によ
って編集されると、書込みイネーブル（許可）信号Ｗｔ
Ｅｎが書込みアドレス発生器３６に送られる。書込みア
ドレス発生器３６は、ＷｔＥｎ信号及びクロック信号Ｃ
ｋの制御の下にＲＡＭ３８の所定順序のアドレスに書込
むためのイネーブル信号Ｅｎを発生する。エントロピー
符号化器３４の出力がそれから、ＲＡＭ３８内に書込ま
れる。
【００２８】量子化度は手動ユーザ制御の下で設定され
るので、量子化段幅が手動で変えられるまでは、量子化
及び忠実度のロスは一定である。その結果、情報内容に
高低がある映像間で質の差異が余り認められなくなる。
この方法はまた、エントロピー符号化器３４からの圧縮
データのデータレートが、入力ビデオデータの情報内容
が高いか低いかに応じて変化するという結果をもたら
す。
るので、量子化段幅が手動で変えられるまでは、量子化
及び忠実度のロスは一定である。その結果、情報内容に
高低がある映像間で質の差異が余り認められなくなる。
この方法はまた、エントロピー符号化器３４からの圧縮
データのデータレートが、入力ビデオデータの情報内容
が高いか低いかに応じて変化するという結果をもたら
す。
【００２９】情報内容が低いビデオデータの場合、それ
を表すのに必要なハフマン符号が比較的少ないので、圧
縮データレートは、所定期間のビデオデータを記憶する
のにＲＡＭ３８内に余りスペースを要しない。逆に、入
力ビデオデータの情報内容が増すにつれて、圧縮データ
レートも増しＲＡＭ３８内のスペースがもっと必要にな
る。
を表すのに必要なハフマン符号が比較的少ないので、圧
縮データレートは、所定期間のビデオデータを記憶する
のにＲＡＭ３８内に余りスペースを要しない。逆に、入
力ビデオデータの情報内容が増すにつれて、圧縮データ
レートも増しＲＡＭ３８内のスペースがもっと必要にな
る。
【００３０】本装置の伸長側では、読出しアドレス発生
器４０の制御の下にデータをＲＡＭ３８から読出す。読
出しアドレス発生器４０は、エントロピー復号器４２か
ら、該復号器が次のデータバイトを受ける用意ができて
いることを示す読出しイネーブル信号ＲｄＥｎを受け
る。この読出しイネーブル信号は、クロックと組合され
てＲＡＭ３８に対するイネーブル信号Ｅｎを発生する。
該イネーブル信号は、アドレス発生器４０が指定するＲ
ＡＭ３８のアドレスから１バイトのデータの読出しをト
リガし、圧縮側で用いたのと同じ所定順序に従って読出
しアドレスをインクリメントする。このデータバイト
は、エントロピー復号器４２に送られる。
器４０の制御の下にデータをＲＡＭ３８から読出す。読
出しアドレス発生器４０は、エントロピー復号器４２か
ら、該復号器が次のデータバイトを受ける用意ができて
いることを示す読出しイネーブル信号ＲｄＥｎを受け
る。この読出しイネーブル信号は、クロックと組合され
てＲＡＭ３８に対するイネーブル信号Ｅｎを発生する。
該イネーブル信号は、アドレス発生器４０が指定するＲ
ＡＭ３８のアドレスから１バイトのデータの読出しをト
リガし、圧縮側で用いたのと同じ所定順序に従って読出
しアドレスをインクリメントする。このデータバイト
は、エントロピー復号器４２に送られる。
【００３１】エントロピー復号器４２は、データに逆ハ
フマン符号化及び逆ランレングス符号化を適用し、その
出力を逆量子化器４４に送る。逆量子化器４４は、ＲＡ
Ｍ３８から読出されたデータの中から直接、逆量子化に
使用すべき量子化段幅を受ける。この逆量子化の段幅
は、圧縮時にユーザが手動で指定したものである。逆量
子化器４４の出力は、相関化器４６に送られる。
フマン符号化及び逆ランレングス符号化を適用し、その
出力を逆量子化器４４に送る。逆量子化器４４は、ＲＡ
Ｍ３８から読出されたデータの中から直接、逆量子化に
使用すべき量子化段幅を受ける。この逆量子化の段幅
は、圧縮時にユーザが手動で指定したものである。逆量
子化器４４の出力は、相関化器４６に送られる。
【００３２】相関化器４６は、データを空間周波数領域
から空間領域に変換する。相関化器４６は、非相関化器
３０に使用されたもの、即ちウェーブレット符号化、サ
ブバンド符号化又はＤＣＴ符号化に対して、相補的な変
換を使用する。相関化器４６の出力は、一定レートの出
力ビデオデータである。
から空間領域に変換する。相関化器４６は、非相関化器
３０に使用されたもの、即ちウェーブレット符号化、サ
ブバンド符号化又はＤＣＴ符号化に対して、相補的な変
換を使用する。相関化器４６の出力は、一定レートの出
力ビデオデータである。
【００３３】図３は、図１の装置の一定レート動作と、
図２の装置の可変レート動作との差を示す波形図であ
る。図３の上側に、図１の一定レート装置のメモリクロ
ック信号Ｃｋ及び書込みイネーブル信号ＷｔＥｎを示
す。ＲＡＭ１４は、クロック信号Ｃｋの前縁が書込みイ
ネーブル信号ＷｔＥｎの高レベル値に一致する時、１バ
イトがＲＡＭ１４に書込まれるように駆動される。エン
トロピー符号化器１０の一定レート出力は、クロック周
期毎にＲＡＭ１４に１バイトが書込まれることになる。
図２の装置の可変レート動作との差を示す波形図であ
る。図３の上側に、図１の一定レート装置のメモリクロ
ック信号Ｃｋ及び書込みイネーブル信号ＷｔＥｎを示
す。ＲＡＭ１４は、クロック信号Ｃｋの前縁が書込みイ
ネーブル信号ＷｔＥｎの高レベル値に一致する時、１バ
イトがＲＡＭ１４に書込まれるように駆動される。エン
トロピー符号化器１０の一定レート出力は、クロック周
期毎にＲＡＭ１４に１バイトが書込まれることになる。
【００３４】これに対し、図３の下側に示す信号は、図
２の可変レート装置からのものである。この場合、１デ
ータバイトのＲＡＭ３８への書込みは、やはりクロック
信号の前縁が書込みイネーブル信号ＷｔＥｎの高レベル
値に一致した時に発生する。しかし、エントロピー符号
化器３４の出力が規制されていない可変レートであるた
め、１バイトが必ずしもクロック周期毎にＲＡＭ３８に
書込まれない。一般的にいって、クロック周期の中には
外れるものがあり、これは概してＲＡＭ３８のもっと効
率的な使用につながるので、比較的少ない情報内容のビ
デオデータを、必ずしも高情報内容のビデオデータと同
じＲＡＭ容量を占めるように規制する必要がなくなる。
２の可変レート装置からのものである。この場合、１デ
ータバイトのＲＡＭ３８への書込みは、やはりクロック
信号の前縁が書込みイネーブル信号ＷｔＥｎの高レベル
値に一致した時に発生する。しかし、エントロピー符号
化器３４の出力が規制されていない可変レートであるた
め、１バイトが必ずしもクロック周期毎にＲＡＭ３８に
書込まれない。一般的にいって、クロック周期の中には
外れるものがあり、これは概してＲＡＭ３８のもっと効
率的な使用につながるので、比較的少ない情報内容のビ
デオデータを、必ずしも高情報内容のビデオデータと同
じＲＡＭ容量を占めるように規制する必要がなくなる。
【００３５】上述した実施例は、圧縮技法として非相関
化、量子化及びエントロピー符号化を用いるものであっ
たが、本発明は、他の圧縮技法に対しても同じく適用可
能なものである。また、ユーザが調整可能の圧縮制御パ
ラメータとしての量子化段幅は、他の装置における他の
制御パラメータに置換えてもよい。
化、量子化及びエントロピー符号化を用いるものであっ
たが、本発明は、他の圧縮技法に対しても同じく適用可
能なものである。また、ユーザが調整可能の圧縮制御パ
ラメータとしての量子化段幅は、他の装置における他の
制御パラメータに置換えてもよい。
【００３６】圧縮制御パラメータの機能は、ユーザが望
む忠実度のロスを個々に設定することができ、この忠実
度のロスを一定に維持しながら圧縮データレートを入力
ビデオデータ情報内容に応じて変化させうることであ
る。可変レート書込み及び読出しを処理できるものであ
れば、ＲＡＭとは異なる種類のメモリも使用できる。
む忠実度のロスを個々に設定することができ、この忠実
度のロスを一定に維持しながら圧縮データレートを入力
ビデオデータ情報内容に応じて変化させうることであ
る。可変レート書込み及び読出しを処理できるものであ
れば、ＲＡＭとは異なる種類のメモリも使用できる。
【００３７】以上、本発明の実施例について詳細に説明
したが、本発明は、これらの具体例に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲内において種々の変形、変更を
しうるものである。
したが、本発明は、これらの具体例に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲内において種々の変形、変更を
しうるものである。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ユーザが入力ビデオデータの情報内容に応じて手動によ
り圧縮制御パラメータを調整して圧縮データレートを変
化させることにより、圧縮による忠実度のロスを最大記
録容量で埋合せることができる。即ち、入力ビデオデー
タの情報内容に応じて圧縮データメモリの記憶容量も変
わるようにビデオデータを実時間記録できる。
ユーザが入力ビデオデータの情報内容に応じて手動によ
り圧縮制御パラメータを調整して圧縮データレートを変
化させることにより、圧縮による忠実度のロスを最大記
録容量で埋合せることができる。即ち、入力ビデオデー
タの情報内容に応じて圧縮データメモリの記憶容量も変
わるようにビデオデータを実時間記録できる。
【図１】従来のデータ圧縮ビデオデータ記録再生装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】本発明によるビデオデータ記録再生装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図１の装置と図２の装置の動作の差を示す波形
図である。
図である。
２８ 圧縮手段 ３８ 記憶手段（ＲＡＭ） ３６ 書込み制御器（書込みアドレス発生器） ３０ 周波数分離器（非相関化器） ３２ 量子化器 ３４ エントロピー符号化器 ４０ 読出し制御器（読出しアドレス発生器） ４２ エントロピー復号器 ４４ 逆量子化器 ４６ 周波数結合器（相関化器）
Claims (13)
- 【請求項１】 一定レートの非圧縮ビデオデータを実時
間記録する装置であって、 （ｉ）可変圧縮データレートの圧縮ビデオデータを作る
ために上記非圧縮ビデオデータを圧縮する手段であっ
て、上記可変圧縮データレートは、規制されたものでな
く、圧縮による忠実度のロス及び上記非圧縮ビデオデー
タの圧縮に対する適否を制御する圧縮制御パラメータに
よって決まるものである、上記の圧縮手段と、 （ii）上記圧縮制御パラメータのユーザ調整手段と、 （iii ）上記可変圧縮データレートの上記圧縮ビデオデ
ータを記憶する手段とを具え、 使用時に、ユーザが、上記圧縮制御パラメータを調整し
て、個々の非圧縮ビデオデータに対する忠実度のロスを
最大記録容量で相殺できるようにしたビデオデータ実時
間記録装置。 - 【請求項２】 上記の記憶する手段は磁気ディスク記憶
媒体を含む請求項１の装置。 - 【請求項３】 上記の記憶する手段はランダムアクセス
メモリを含む請求項１の装置。 - 【請求項４】 上記圧縮手段から１バイトの圧縮ビデオ
データが出力される時、上記ランダムアクセスメモリへ
の上記バイトの書込みをトリガする非周期的な書込み制
御信号を発生し、所定の順序に従って上記ランダムアク
セスメモリの書込みアドレスをインクリメントする、書
込み制御器を有する請求項３の装置。 - 【請求項５】 上記圧縮手段は量子化器を含み、上記圧
縮制御パラメータは量子化段幅である請求項１の装置。 - 【請求項６】 上記圧縮手段は、上記ビデオデータを空
間周波数領域に変換する周波数分離器を含む請求項１の
装置。 - 【請求項７】 上記圧縮手段はエントロピー符号化器を
含む請求項１の装置。 - 【請求項８】 上記圧縮ビデオデータから上記一定の非
圧縮データレートで上記非圧縮ビデオデータを実時間再
生する手段を具え、その実時間再生手段は、 （ｉ）上記の記憶する手段から上記圧縮データを上記可
変圧縮データレートで読出す手段と、 （ii）上記一定の非圧縮データレートの上記非圧縮ビデ
オデータを作るために、上記圧縮データと関連して記憶
された上記圧縮制御パラメータによって制御され、上記
可変圧縮データレートの上記圧縮ビデオデータを伸長す
る手段とを有する請求項１の装置。 - 【請求項９】 上記圧縮手段から１バイトの圧縮ビデオ
データが出力される時、上記ランダムアクセスメモリへ
の上記バイトの書込みをトリガする非周期的な書込み制
御信号を発生し、所定の順序に従って上記ランダムアク
セスメモリの書込みアドレスをインクリメントする書込
み制御器と、 上記伸長手段が次の１バイトの圧縮ビデオデータに対す
る準備ができた時、上記ランダムアクセスメモリからの
１バイトの圧縮ビデオデータの読出しをトリガする非周
期的な読出し制御信号を発生し、上記所定順序に従って
上記ランダムアクセスメモリの読出しアドレスをインク
リメントする読出し制御器とを具える請求項７の装置。 - 【請求項１０】 上記圧縮手段は量子化器を含み、上記
圧縮制御パラメータは量子化段幅であり、上記伸長手段
は逆量子化器を含む請求項７の装置。 - 【請求項１１】 上記圧縮手段は、上記ビデオデータを
空間周波数領域に変換する周波数分離器を含み、上記伸
長手段は、上記ビデオデータを空間領域に変換する周波
数結合器を含む請求項７の装置。 - 【請求項１２】 上記圧縮手段はエントロピー符号化器
を含み、上記伸長手段はエントロピー復号器を含む請求
項７の装置。 - 【請求項１３】 一定レートの非圧縮ビデオデータを実
時間記録する方法であって、 （ｉ）可変圧縮データレートの圧縮ビデオデータを作る
ために上記非圧縮ビデオデータを圧縮するステップであ
って、上記可変圧縮データレートは、規制されたもので
はなく、圧縮による忠実度のロス及び上記非圧縮ビデオ
データの圧縮に対する適否を制御する圧縮制御パラメー
タによって決まるものである、上記の圧縮ステップと、 （ii）ユーザ入力に応答して上記圧縮制御パラメータを
調整するステップと、 （iii ）上記可変圧縮データレートの上記圧縮ビデオデ
ータを記憶するステップとを含み、 使用時に、ユーザが、上記圧縮制御パラメータを調整し
て、個々の非圧縮ビデオデータに対する忠実度のロスを
最大記録容量で相殺できるようにしたビデオデータ実時
間記録方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9315857A GB2280566B (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Video data compression |
| GB9315857:4 | 1993-07-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0793891A true JPH0793891A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=10739742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6166789A Pending JPH0793891A (ja) | 1993-07-30 | 1994-07-19 | ビデオデータ実時間記録方式 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5612788A (ja) |
| EP (1) | EP0637891A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0793891A (ja) |
| GB (1) | GB2280566B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100265113B1 (ko) * | 1997-08-06 | 2000-09-01 | 윤종용 | 방송프로그램녹화방법 |
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| US5684714A (en) * | 1995-05-08 | 1997-11-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and system for a user to manually alter the quality of a previously encoded video sequence |
| DE69701515T2 (de) | 1996-03-02 | 2000-07-20 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum kodieren und dekodieren digitaler videodaten |
| US5864678A (en) * | 1996-05-08 | 1999-01-26 | Apple Computer, Inc. | System for detecting and reporting data flow imbalance between computers using grab rate outflow rate arrival rate and play rate |
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- 1993-07-30 GB GB9315857A patent/GB2280566B/en not_active Expired - Fee Related
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- 1994-04-21 EP EP94302842A patent/EP0637891A3/en not_active Withdrawn
- 1994-05-18 US US08/245,563 patent/US5612788A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0637891A2 (en) | 1995-02-08 |
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Legal Events
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| A521 | Written amendment |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040616 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050208 |