JP2947581B2 - Recording / playback method of DCT compressed video data - Google Patents
Recording / playback method of DCT compressed video dataInfo
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- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、教育用や娯楽用の対話型動画記録・再生シ
ステムとして利用されるDCT圧縮動画データの記録・再
生装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a DCT compressed moving image data recording / reproducing apparatus used as an interactive moving image recording / reproducing system for education or entertainment.
(従来の技術) 現在、教育用や娯楽用の対話型動画記録・再生システ
ムが開発されつつある。このシステムでは、テレビジョ
ン信号の場合と同様に、一連の動画が時間軸上に所定間
隔で離散的に配列されるフレームと称される画面の集合
として処理される。(Prior Art) Currently, interactive video recording / playback systems for education and entertainment are being developed. In this system, as in the case of a television signal, a series of moving images is processed as a set of screens called frames that are discretely arranged at predetermined intervals on a time axis.
このような動画記録・再生システムでは、記録容量の
低減を図るうえで高能率のデータ圧縮が必要になる。In such a moving image recording / reproducing system, highly efficient data compression is required to reduce the recording capacity.
また、対話型再生システムとしての利便性を高めるう
えで、静止、逆転など各種の特殊再生に適したデータ形
式が必要になる。Further, in order to enhance the convenience as an interactive reproduction system, a data format suitable for various special reproductions such as stationary and reverse rotation is required.
本出願人の先願に係わる「画像の圧縮記録システム」
(特願昭62−108350)によれば、フレーム間/フレーム
内予測符号化と量子化との組合せによってデータ圧縮の
高能率化と逆転再生の容易を図った圧縮記録の手法が開
示されている。"Image compression recording system" related to the applicant's earlier application
According to Japanese Patent Application No. 62-108350, there is disclosed a compression recording technique which achieves high data compression efficiency and easy reverse reproduction by a combination of interframe / intraframe predictive coding and quantization. .
(発明が解決しようとする課題) 上記先願に係わる画像の圧縮記録システムでは、フレ
ーム間/フレーム内予測符号化と量子化との組合せによ
り相当程度のデータ圧縮を実現しているが、圧縮率の点
でまだ十分とはいえない。(Problem to be Solved by the Invention) In the image compression recording system according to the above-mentioned prior application, a considerable degree of data compression is realized by a combination of inter-frame / intra-frame predictive coding and quantization. Is not yet enough in terms of
また、先願に係わる画像の圧縮記録システムでは逆転
再生などの特殊再生を実現しているが、一層多岐にわた
る特殊再生の実現により対話型システムとしての利便性
を更に高める必要がある。Further, in the image compression recording system according to the prior application, special reproduction such as reverse reproduction is realized, but it is necessary to further enhance the convenience as an interactive system by realizing a wider variety of special reproduction.
(課題を解決するための手段) 本発明に係わるDCT圧縮動画データの記録・再生方式
によれば、動画を構成する複数の連続フレームのそれぞ
れを行、列方向に配列された所定個数の画素データ群を
含む複数のブロックに等分割し各ブロックごとにフレー
ム間予測符号化又はフレーム内予測符号化を行うことに
よりブロック内の予測誤差信号を作成し、各ブロック内
の予測誤差信号に離散コサイン変換、量子化及び可変長
符号化を行って可変長量子化変換係数を作成すると共に
この圧縮に際し適用された圧縮方法を表示する制御コー
ドを可変長符号化して付加しつつDCT圧縮動画データと
して光ディスクに記録する圧縮・記録手段と、この光デ
ィスクから読出されたDCT圧縮動画データに含まれる可
変長量子化変換係数に逆可変長符号化、逆量子化、逆離
散コサイン変換及び逆予測符号化を施しつつ再生する再
生手段と、表示手段とを備えることにより、従来の予測
符号化と量子化と可変長符号化のみによる方式に比べて
一層のデータ圧縮を実現するように構成されている。(Means for Solving the Problems) According to the recording / reproducing method of DCT compressed moving image data according to the present invention, a predetermined number of pixel data arranged in a row and a column direction in each of a plurality of continuous frames constituting a moving image A prediction error signal in a block is created by equally dividing into a plurality of blocks including a group and performing inter-frame prediction coding or intra-frame prediction coding for each block, and a discrete cosine transform is performed on the prediction error signal in each block. Performing quantization and variable-length coding to create a variable-length quantized transform coefficient, and adding a control code that indicates the compression method applied at the time of this compression to the optical disc as DCT-compressed moving image data while adding variable-length coding to the control code Compression / recording means for recording, and inverse variable length coding, inverse quantization, and variable length quantization transform coefficients included in DCT compressed moving image data read from the optical disc. By providing a reproducing means for reproducing while performing inverse discrete cosine transform and inverse predictive coding, and a display means, further data compression can be performed as compared with the conventional method using only predictive coding, quantization, and variable length coding. It is configured to be realized.
更に、上記再生手段は、実際の変換係数に代えてオー
ルゼロの変換係数を再生し、あるいは予測符号化のタイ
プを示すタイプ情報や動きベクトルなどの実際の制御コ
ードに代えて疑似制御コードを再生したりする特殊再生
手段を備えることにより、対話型装置からのフリーズ、
フェードアウト、モザイク再生、スクロールアウトなど
の指令に応じて多岐にわたる特殊再生機能を実現するよ
うに構成されている。Further, the reproducing means reproduces an all-zero transform coefficient instead of an actual transform coefficient, or reproduces a pseudo control code instead of an actual control code such as type information indicating a type of predictive coding or a motion vector. Or freezes from interactive devices,
It is configured to implement a wide variety of special playback functions in accordance with commands such as fade-out, mosaic playback, and scroll-out.
以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with examples.
(実施例) 第1図は、本発明の一実施例に係わるDCT圧縮動画デ
ータの記録・再生方式を適用する圧縮・記録系の構成を
示すブロック図であり、INは圧縮・記録対象の動画デー
タの入力端子、11は予測符号化部、12は離散コサイン変
換(DCT)部、13はスカラー量子化(SQ)部、14は可変
長符号化(VLC)部、15はバッファメモリ、16は記録デ
ータ組立て部、17は光ディスク記録部である。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a compression / recording system to which a recording / reproducing method of DCT compressed moving image data according to an embodiment of the present invention is applied. IN denotes a moving image to be compressed / recorded. A data input terminal, 11 is a predictive coding unit, 12 is a discrete cosine transform (DCT) unit, 13 is a scalar quantization (SQ) unit, 14 is a variable length coding (VLC) unit, 15 is a buffer memory, and 16 is a buffer memory. A recording data assembling unit 17 is an optical disk recording unit.
入力端子INから予測符号化部11に供給される動画デー
タを構成する各フレームは、複数のブロックに等分割さ
れる。すなわち、第2図に示すように、各フレームが行
と列方向のそれぞれに1/mと1/nに等分割されることによ
りB11からBmnまでのmn個のブロックが生成される。各ブ
ロックは、行と列方向に配列された8×8個の画素デー
タから構成されている。Each frame constituting the moving image data supplied from the input terminal IN to the predictive encoding unit 11 is equally divided into a plurality of blocks. That is, as shown in FIG. 2, mn blocks from B11 to Bmn are generated by equally dividing each frame into 1 / m and 1 / n in the row and column directions, respectively. Each block is composed of 8.times.8 pixel data arranged in the row and column directions.
次に、各ブロックごとにフレーム間予測符号化又はフ
レーム内予測符号化によるデータ圧縮が行われる。フレ
ーム間予測符号化は、先行フレーム内の対応の画素デー
タとの差分を算定してフレーム間予測誤差信号を生成す
ることにより行われ、フレーム内予測符号化はフレーム
内の先行画素との差分を算定してフレーム内予測誤差信
号を生成することにより行われる。この予測符号化はフ
レーム間予測符号化を主体としており、圧縮・記録系と
再生系との間の誤差信号の累積に起因する画質の劣化を
防止するうえで、適宜な頻度でフレーム内予測符号化へ
の変更(リフレッシュ)が行われる。また、情景の切り
替えによりフレーム間の相関が極端に低下した場合には
適応的にフレーム内予測符号化への変更が行われる。Next, data compression by inter-frame prediction coding or intra-frame prediction coding is performed for each block. Inter-frame prediction coding is performed by calculating a difference from corresponding pixel data in a preceding frame to generate an inter-frame prediction error signal.Intra-frame prediction coding calculates a difference from a preceding pixel in a frame. This is done by calculating and generating an intra-frame prediction error signal. This predictive coding mainly performs inter-frame predictive coding. In order to prevent image quality deterioration due to accumulation of error signals between the compression / recording system and the reproducing system, the intra-frame predictive coding is performed at an appropriate frequency. A change (refresh) is made to the system. Further, when the correlation between the frames is extremely reduced due to the switching of the scene, the change to the intra-frame predictive coding is performed adaptively.
上記フレーム間/フレーム内予測符号化によって生成
された予測誤差信号e(i,j)は、第3図に示すよう
に、符号化前の画素データと同様に各ブロック内で8行
8列に配列されている。この予測誤差信号e(i,j)
は、次段の離散コサイン変換部(DCT)12において離散
コサイン変換され、第4図に示すように、空間周波数u,
v空間内に8行8列で配列される変換係数群E(u,v)が
生成される。次段のスカラー量子化(SQ)部13では、こ
の変換係数群E(u,v)に対してスカラー量子化が行わ
れる。このスカラー量子化(SQ)という用語は、変換係
数群をその(u,v)空間内の分布パターンに基づき二次
元的に量子化するベクトル量子化と区別するためのもの
であり、このスカラー量子化においては通常の量子化の
場合と同様に個々の変換係数について所定の量子化ステ
ップで量子化が行われる。As shown in FIG. 3, the prediction error signal e (i, j) generated by the inter-frame / intra-frame predictive encoding is divided into eight rows and eight columns in each block, similarly to the pixel data before encoding. Are arranged. This prediction error signal e (i, j)
Is subjected to a discrete cosine transform in a discrete cosine transform unit (DCT) 12 at the next stage, and as shown in FIG.
A transform coefficient group E (u, v) arranged in 8 rows and 8 columns in the v space is generated. The scalar quantization (SQ) unit 13 at the next stage performs scalar quantization on the transform coefficient group E (u, v). The term scalar quantization (SQ) is used to distinguish a set of transform coefficients from vector quantization, which quantizes two-dimensionally based on a distribution pattern in the (u, v) space. In the quantization, quantization is performed in a predetermined quantization step for each transform coefficient as in the case of normal quantization.
この量子化された変換係数群は、次段の可変長符号化
(VLC)部14において、出現頻度の高いものほど短い符
号が割当てられるという可変長符号化が施され、可変長
量子変換係数としてバッファメモリ15に蓄積される。The quantized transform coefficient group is subjected to variable length coding in a variable length coding (VLC) unit 14 at the next stage, in which shorter codes are assigned as the frequency of appearance increases, and the variable length coding It is stored in the buffer memory 15.
記録データ組立て部16は、バッファメモリ15から可変
長量子化変換係数を読出し、これらに所定のインデック
スやヘッダなどを付加しつつ所定フォーマットのDCT圧
縮動画データとして光ディスク記録部17に供給する。こ
のヘッダには、圧縮に際し適用された圧縮方法に関する
各種の情報(フレーム間とフレーム内のいずれの予測符
号化が適用されたかを示すタイプ情報、量子化のステッ
プ幅を含む量子化特性など)を可変長符号化したものが
制御コードとして含まれている。The recording data assembling unit 16 reads the variable-length quantized transform coefficients from the buffer memory 15 and supplies them to the optical disc recording unit 17 as DCT compressed moving image data of a predetermined format while adding a predetermined index, header, and the like thereto. In this header, various information on the compression method applied at the time of compression (type information indicating which predictive coding is applied between frames or within a frame, quantization characteristics including a quantization step width, etc.) are included. The variable-length encoded data is included as a control code.
この光ディスクに記録されるDCT圧縮動画データは、
第5図のデータフォーマットに例示するように、先頭部
分にインデックスが付加された複数のシーンから成り、
各シーンは複数のショットから成り、各ショットは複数
のフレームとヌルコードから構成されている。このショ
ットは、光ディスクの物理的記録単位である2Kバイトの
CDフレーム(1画面を意味するフレームと区別するため
にこのように称する)の整数倍に設定されている。可変
長符号化のため各フレームのデータ長は変動し、これに
伴いショットの末尾には後続の1フレームのデータ長に
満たない長さの空き部分が生じる。この空き部分には無
効データとして扱われるヌルコードが挿入される。1フ
レームのデータは、複数のブロックデータで構成され、
各ブロックデータは先頭に付加されるブロックヘッダ
と、これに続く圧縮画素データと、ブロックの末尾を示
す終了コードであるエンド・オブ・ブロック(EOB)か
ら成る。DCT compressed video data recorded on this optical disc is
As shown in the data format of FIG. 5, the data format is composed of a plurality of scenes each having an index added to the head thereof.
Each scene is composed of a plurality of shots, and each shot is composed of a plurality of frames and a null code. This shot is a 2K byte physical recording unit of the optical disk.
The number is set to an integral multiple of a CD frame (referred to as such in order to be distinguished from a frame meaning one screen). Due to the variable length coding, the data length of each frame fluctuates, and accordingly, at the end of the shot, an empty portion having a length shorter than the data length of the subsequent one frame is generated. A null code that is treated as invalid data is inserted into this empty portion. One frame of data is composed of a plurality of block data,
Each block data includes a block header added to the head, compressed pixel data following the block header, and an end of block (EOB) which is an end code indicating the end of the block.
上記DCT圧縮動画データの先頭部分に付加されるイン
デックスは、第6図に示すように、このDCT圧縮動画デ
ータ全体のデータ長、タイトル、シーン数と、各シーン
に関するシーン情報の集合とから成る。各シーン情報
は、シーン番号、シーンタイトル、ショット数等と、各
ショットに関するショット情報の集合とから成る。各シ
ョット情報は、ショット番号、格納先頭アドレス、画像
ファイル名、画像タイトル名、フレーム数、拡張のため
の予備領域から成る。また、各フレームデータの先頭に
付加されるピクチャヘッダは、フレームデータ長、フレ
ーム単位の予測符号化の形式を示すフレームタイプ情
報、量子化特性、フレーム単位の動きベクトルを示すグ
ローバル動きベクトル、パリティ、予備領域から成る。
更に、各ブロックデータの先頭に付加されるブロックヘ
ッダは、ブロックアドレス、ブロック単位の予測符号化
の形式を示すブロックタイプ情報、スキャンクラス、ブ
ロック端子の動きベクトルを示す差分動きベクトルなど
のブロック属性から構成される。As shown in FIG. 6, the index added to the head portion of the DCT compressed moving image data includes the data length, title, number of scenes of the entire DCT compressed moving image data, and a set of scene information on each scene. Each scene information includes a scene number, a scene title, the number of shots, and the like, and a set of shot information related to each shot. Each piece of shot information includes a shot number, a storage start address, an image file name, an image title name, the number of frames, and a spare area for extension. The picture header added to the head of each frame data includes a frame data length, frame type information indicating a format of predictive coding in frame units, quantization characteristics, a global motion vector indicating a motion vector in frame units, parity, It consists of a spare area.
Further, a block header added to the head of each block data is obtained from block attributes such as a block address, block type information indicating a format of predictive coding in block units, a scan class, and a differential motion vector indicating a motion vector of a block terminal. Be composed.
第7図は、上記実施例のDCT圧縮動画データの記録・
再生方式を適用する再生装置の構成を示すブロック図で
あり、21は光ディスク再生部、22はバッファメモリ、23
は逆可変長符号化部(VLD)、24は逆量子化(Q-1)部、
25は逆離散コサイン変換(DCT-1)部、26は逆予測符号
化部、27は表示部、28は主制御部、29は対話装置であ
る。FIG. 7 shows the recording and recording of DCT compressed moving image data of the above embodiment.
It is a block diagram showing a configuration of a reproducing apparatus to which a reproducing method is applied, 21 is an optical disk reproducing unit, 22 is a buffer memory, 23
Is an inverse variable length encoding unit (VLD), 24 is an inverse quantization (Q -1 ) unit,
25 is an inverse discrete cosine transform (DCT -1 ) unit, 26 is an inverse prediction encoding unit, 27 is a display unit, 28 is a main control unit, and 29 is a dialogue device.
ユーザーが対話装置29から再生開始の指令を発する
と、これを受けた主制御部28は、光ディスク再生部21に
再生動作を開始させる。光ディスク再生部21で再生され
た圧縮動画データは、SCSIインタフェース部35、バス3
6、SCSIインタフェース部37、共通バス38を介して書込
み制御部31の制御のもとにバッファメモリ22に書込まれ
る。バッファメモリ22から読出し制御部32の制御のもと
に読出された圧縮画像データは、スイッチ39を介して逆
可変長符号化部23に供給され、ここで固定長の量子化変
換係数や制御コードへの復号が行われる。When the user issues a playback start command from the interactive device 29, the main control unit 28 that has received the command causes the optical disc playback unit 21 to start a playback operation. The compressed moving image data reproduced by the optical disk reproducing unit 21 is transferred to the SCSI interface unit 35 and the bus 3
6. The data is written into the buffer memory 22 under the control of the write controller 31 via the SCSI interface 37 and the common bus 38. The compressed image data read from the buffer memory 22 under the control of the read control unit 32 is supplied to the inverse variable-length coding unit 23 via the switch 39, where the fixed-length quantization transform coefficient and the control code Is decrypted.
この逆可変長符号化部23で復号された量子化変換係数
は、逆量子化部24に供給される。一方、固定長に復号さ
れたピクチャーヘッダやブロック属性に含まれる量子化
特性、フレームタイプ情報、ブロックタイプ情報、動き
ベクトルなどの制御コードは後段の逆量子化部24や逆予
測符号化部26に供給される。The quantized transform coefficient decoded by the inverse variable length encoding unit 23 is supplied to the inverse quantization unit 24. On the other hand, the control codes such as the quantization characteristics, frame type information, block type information, and motion vectors included in the picture header and the block attribute decoded to the fixed length are transmitted to the inverse quantization unit 24 and the inverse prediction encoding unit 26 in the subsequent stage. Supplied.
逆量子化部24は、逆可変長符号化部23から供給される
固定長の量子化変換係数を同じく逆可変長符号化部23か
ら制御コードとして供給される量子化特性に従って変換
係数に復元し、逆離散コサイン変換部25に供給する。逆
離散コサイン変換部25は、逆量子化部24から供給される
変換係数を実空間内の予測誤差信号に復元して逆予測符
号化部26に供給する。逆予測符号化部26は、逆離散コサ
イン変換部25から供給される画素データに対し逆可変長
符号化部23から制御コードの一部として供給される予測
符号化の形式を示すタイプ情報に従ってフレーム間ある
いはフレーム内の逆予測符号化を行うことにより圧縮前
の画素データ群に復元して表示部27に供給する。The inverse quantization unit 24 restores the fixed-length quantized transform coefficient supplied from the inverse variable length encoding unit 23 into a transform coefficient according to the quantization characteristic also supplied as a control code from the inverse variable length encoding unit 23. , To the inverse discrete cosine transform unit 25. The inverse discrete cosine transform unit 25 restores the transform coefficient supplied from the inverse quantization unit 24 into a prediction error signal in the real space and supplies the prediction error signal to the inverse prediction encoding unit 26. The inverse predictive encoding unit 26 performs frame encoding on the pixel data supplied from the inverse discrete cosine transform unit 25 according to type information indicating the format of predictive encoding supplied as part of the control code from the inverse variable length encoding unit 23. By performing inverse prediction coding between frames or within a frame, the pixel data group is restored to a pixel data group before compression and supplied to the display unit 27.
上述の逆予測符号化部26は、第8図に示すように、予
測誤差信号の入力端子I1と、制御コードの入力端子I2,I
3と、加算器51と、フレームメモリ52と、遅延器53と、
データ出力端子Oとから構成されている。As shown in FIG. 8, the above-described inverse prediction encoding unit 26 includes an input terminal I1 for a prediction error signal and input terminals I2 and I2 for a control code.
3, an adder 51, a frame memory 52, a delay unit 53,
And a data output terminal O.
前段の逆離散コサイン変換部25から出力される予測誤
差信号は、データ入力端子I1から加算器51の一方の入力
端子に供給される。一方、入力端子12には予測符号化が
フレーム間予測符号化であるかフレーム内予測符号化で
あるかを示すフレームタイプ情報やブロックタイプ情報
などの制御コードが供給され、この制御コードに従って
スイッチ54が切替えられる。加算器51の一方の入力端子
に供給される予測誤差信号がフレーム間予測符号化によ
るものであれば、フレームメモリ52から出力される先行
フレームの画素データがスイッチ54を経て加算器51の他
方の入力端子に供給され、両者の加算によって現フレー
ムの画素データに復元され、データ出力端子Oを経て表
示部に供給されると共に、フレームメモリ52と遅延器53
とに供給される。これに対して、加算器51の一方の入力
端子に供給される予測誤差信号がフレーム内予測符号化
によるものであれば、遅延器53から出力される現フレー
ム内の先行の画素データがスイッチ54を経て加算器51の
他方の入力端子に供給され、両者の加算によって現フレ
ーム内の画素データに復元され、データ出力端子Oを経
て表示部に供給されると共に、フレームメモリ52と遅延
器53とに供給される。The prediction error signal output from the inverse discrete cosine transform unit 25 at the preceding stage is supplied from the data input terminal I1 to one input terminal of the adder 51. On the other hand, the input terminal 12 is supplied with a control code such as frame type information or block type information indicating whether the predictive coding is the inter-frame predictive coding or the intra-frame predictive coding. Is switched. If the prediction error signal supplied to one input terminal of the adder 51 is based on inter-frame predictive coding, the pixel data of the previous frame output from the frame memory 52 passes through the switch 54 and is output to the other end of the adder 51. The data is supplied to the input terminal, restored to the pixel data of the current frame by the addition of the two, and supplied to the display unit via the data output terminal O.
And supplied to. On the other hand, if the prediction error signal supplied to one input terminal of the adder 51 is based on intra-frame prediction coding, the preceding pixel data in the current frame output from the delay unit 53 is switched to the switch 54. Is supplied to the other input terminal of the adder 51, is restored to the pixel data in the current frame by the addition of the two, is supplied to the display unit via the data output terminal O, and the frame memory 52 and the delay unit 53 Supplied to
第7図の逆可変長符号化部23は、第9図のブロック図
に示すように、データ入力端子I4と、主制御部28からの
特殊再生指令の入力端子I5と、セレクタ61,63と、復号R
OM62a〜62nと、シーケンサ64と、データ出力端子O1と、
制御コードの出力端子O2,O3とから構成されている。圧
縮・記録時に量子化変換係数や制御コードごとに異なる
可変長符号化が適用されているので、復号ROM62a〜62n
は量子化変換係数や制御コードごとに設置され、データ
入力端子I4への出現に同期して切替えられるセレクタ6
1,63によって対応の復号ROMが選択される。As shown in the block diagram of FIG. 9, the inverse variable length encoding unit 23 of FIG. 7 includes a data input terminal I4, an input terminal I5 of a special reproduction command from the main control unit 28, selectors 61 and 63, , Decryption R
OM62a to 62n, sequencer 64, data output terminal O1,
It consists of control code output terminals O2 and O3. Since variable length coding different for each quantization conversion coefficient and control code is applied during compression / recording, the decoding ROMs 62a to 62n
Is a selector 6 that is set for each quantization conversion coefficient and control code and that is switched in synchronization with the appearance of the data input terminal I4.
The corresponding decoding ROM is selected by 1,63.
すなわち、第7図のバッファメモリ22から読出された
可変長量子化変換係数や、動きベクトルなどの可変長制
御コードが入力端子I4に供給され、シーケンサ64の制御
のもとに切替えられるセレクタ61によって対応の復号RO
M62a〜62nの一つに供給されて固定長のデータに復号さ
れ、セレクタ61と同期して切替えられるセレクタ63を経
て量子化変換係数の出力端子O1や制御コードの出力端子
O2,O3の一つに供給される。That is, the variable-length quantized transform coefficient read from the buffer memory 22 in FIG. 7 and the variable-length control code such as a motion vector are supplied to the input terminal I4, and are switched by the selector 61 under the control of the sequencer 64. Compatible decryption RO
It is supplied to one of M62a to 62n, decoded into fixed-length data, and passed through a selector 63 that is switched in synchronization with the selector 61.An output terminal O1 for a quantized transform coefficient and an output terminal for a control code
It is supplied to one of O2 and O3.
第9図の逆可変長符号化部23内のシーケンサ64の動作
を第10図のフローチャートによって説明する。The operation of the sequencer 64 in the inverse variable length coding unit 23 of FIG. 9 will be described with reference to the flowchart of FIG.
シーケンサ64は動作を開始すると、フレームの先頭に
付加されているフレーム同期信号の出現を待ち(ステッ
プ71)、その出現を検出すると次に出現するブロックが
フレーム内の最終ブロックであるか否かを判定し(ステ
ップ72)、最終ブロックでなければそのブロックに付加
されているブロックアドレス(BA)を復号しこれをジャ
ンプブロック数(JB)として設定する。このブロックア
ドレス(BA)は、圧縮・記録時のフレーム間予測符号化
において先行のフレームとの予測誤差信号がゼロのため
スキップされるブロックの個数を示しており、これはス
キップされた最終ブロックの直後のブロックに付加され
る。次のステップ74ではJBがゼロか否かが判定され、ゼ
ロであればステップ75において1ブロック分の量子化変
換係数への復号が行われ、ステップ72への復帰が行われ
る。When the sequencer 64 starts operation, it waits for the appearance of a frame synchronization signal added to the beginning of the frame (step 71), and upon detecting the appearance, determines whether or not the next appearing block is the last block in the frame. A determination is made (step 72). If the block is not the last block, the block address (BA) added to the block is decoded and set as the jump block number (JB). This block address (BA) indicates the number of blocks to be skipped because the prediction error signal from the preceding frame is zero in inter-frame prediction coding at the time of compression and recording. It is added to the block immediately after. In the next step 74, it is determined whether or not JB is zero. If JB is zero, decoding to one block of quantized transform coefficients is performed in step 75, and return to step 72 is performed.
一方、JBがゼロでないことがステップ74で判定される
と、量子化変換係数への復号に関し1ブロック分のWAIT
状態に移行するためのタイマが起動され、これと同時
に、量子化変換係数に代わるゼロデータの挿入が開始さ
れる。この量子化変換係数への復号に関するWAIT状態下
においてもフレーム同期信号の出現の有無とタイマのタ
イムアウトの有無がステップ77と78で検出される。フレ
ーム同期信号の出現前にタイムアウトすると、ステップ
79においてJBが1だけ減算され、ステップ74への復帰が
行われ、上述の動作が繰り返される。On the other hand, if it is determined in step 74 that JB is not zero, one block of WAIT
A timer for transition to the state is started, and at the same time, insertion of zero data in place of the quantized transform coefficient is started. Even in the WAIT state regarding the decoding into the quantized transform coefficients, the presence or absence of the appearance of the frame synchronization signal and the presence or absence of the timeout of the timer are detected in steps 77 and 78. If the timeout occurs before the appearance of the frame sync signal, the step
At 79, JB is decremented by one, the process returns to step 74, and the above operation is repeated.
上述の逆可変長符号化部23内の復号ROM62a〜62nの一
つである量子化変換係数復号ROMは、第11図に示すよう
に、データ入力端子I6と、主制御部28(第7図)からの
指令を受ける入力端子I7と、ノーマル再生用、フェード
アウト用及びモザイク再生用の復号ROM81,82及び83と、
ブロック内カウンタ84と、ゼロデータ挿入用レジスタ85
と、セレクタ86と、データ出力端子Oとから構成されて
いる。As shown in FIG. 11, the quantized transform coefficient decoding ROM, which is one of the decoding ROMs 62a to 62n in the inverse variable length coding unit 23, includes a data input terminal I6 and a main control unit 28 (FIG. 7). ), Decoding ROMs 81, 82 and 83 for normal reproduction, fade-out and mosaic reproduction,
In-block counter 84 and zero data insertion register 85
, A selector 86 and a data output terminal O.
逆可変長符号化部23内の復号ROM62a〜62nの一つであ
る動きベクトル復号ROMは、第12図に示すように、デー
タ入力端子I8と、主制御部28(第7図)からのアドレス
と切替え信号の入力端子I19,I10と、ノーマル再生用復
号ROM91と、スクロールアウト用復号ROM92と、ブロック
内カウンタ93と、ゼロデータ挿入用レジスタ94と、セレ
クタ95と、データ出力端子O5とから構成されている。こ
の動きベクトルは、記録系における圧縮時のフレーム間
予測符号化に際し、現フレーム内の各点が先行フレーム
内のどの点から移動してきたかを示す制御コードであ
る。As shown in FIG. 12, the motion vector decoding ROM, which is one of the decoding ROMs 62a to 62n in the inverse variable length coding unit 23, has a data input terminal I8 and an address from the main control unit 28 (FIG. 7). And switching signal input terminals I19 and I10, a decoding ROM 91 for normal reproduction, a decoding ROM 92 for scroll-out, an in-block counter 93, a register 94 for inserting zero data, a selector 95, and a data output terminal O5. Have been. This motion vector is a control code indicating from which point in the preceding frame each point in the current frame has moved during inter-frame predictive encoding at the time of compression in the recording system.
以下、特殊再生の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the special reproduction will be described.
I.[フリーズ」 A.フリーズ其の1 主制御部28は、対話装置29からフリーズの指令を受け
ると、フリーズ動作のための疑似制御コードと疑似ブロ
ックアドレスの挿入をデータ挿入部30に指令すると共
に、逆可変長符号化部23にフリーズ動作の開始を指令す
る。上記指令を受けたデータ挿入部30は、スイッチ39の
切替えにより各フレーム内のピクチェアヘッダのフレー
ムタイプ情報に含まれるフレーム間又はフレーム内予測
符号化のいずれであるかを示す制御コードに代えて一律
にフレーム間予測符号化である旨を示す疑似制御コード
を出力すると共に、各フレーム内の先頭ブロックのブロ
ックアドレス(BA)に代えて、その上限値以上の値を挿
入する。また、逆可変長符号化部23(第9図)のシーケ
ンサ64は入力端子I5からフリーズの指令を受けると、動
きベクトル復号ROM(第12図)のセレクタ95を切替える
ことにより、ノーマル再生用復号ROM91の出力に代えて
ゼロデータ挿入用レジスタ94に保持中のゼロデータを出
力させる。I. [Freeze] A. Freeze 1 Upon receiving a freeze command from the interactive device 29, the main control unit 28 instructs the data insertion unit 30 to insert a pseudo control code and a pseudo block address for the freeze operation. At the same time, it instructs the inverse variable length encoding unit 23 to start a freeze operation. The data insertion unit 30 receiving the above command replaces the control code indicating whether it is inter-frame or intra-frame predictive coding included in the frame type information of the picchair header in each frame by switching the switch 39. A pseudo control code indicating that the encoding is inter-frame predictive encoding is output uniformly, and a value equal to or more than the upper limit is inserted instead of the block address (BA) of the first block in each frame. Upon receiving a freeze command from the input terminal I5, the sequencer 64 of the inverse variable length encoding unit 23 (FIG. 9) switches the selector 95 of the motion vector decoding ROM (FIG. 12) to perform decoding for normal reproduction. The zero data being held is output to the zero data insertion register 94 in place of the output of the ROM 91.
この結果、第10図のフローチャートに示したように、
逆可変長符号化分23内のシーケンサ64によって各フレー
ムについて全ブロック内の量子化変換係数に代えてゼロ
データが出力されると共に、フレーム間予測符号化であ
る旨を示す疑似制御コードとゼロデータに置き換えられ
た動きベクトルが出力される。この結果、第8図のフレ
ームメモリ52の内容が繰り返し出力され、表示画面のフ
リーズ(静止)が行われる。As a result, as shown in the flowchart of FIG.
The sequencer 64 in the inverse variable-length encoded portion 23 outputs zero data instead of the quantized transform coefficients in all blocks for each frame, and a pseudo control code and zero data indicating that the encoding is inter-frame prediction encoding. Is output. As a result, the contents of the frame memory 52 shown in FIG. 8 are repeatedly output, and the display screen is frozen (stationary).
B.フリーズ其の2 主制御部28は、対話装置29からフリーズの指令を受け
ると、フレーム間予測符号化である旨を示す疑似制御コ
ードの挿入をデータ挿入部30に指令すると共に、逆可変
長符号化部23にフリーズ動作を指令する。この指令を受
けたデータ挿入部30は、スイッチ39の切替えにより各フ
レーム内のピクチュアヘッダのフレームタイプ情報に含
まれるフレーム間とフレーム内のいずれの予測符号化で
あるかを示す制御コードに代えて一律にフレーム間予測
符号化である旨を示す疑似制御コードを出力する。一
方、逆可変長符号化部23内のシーケンサ64は、端子I5か
らフリーズの指令を受けると、量子化変換係数復号ROM
内のセレクタ86を切替えることによりノーマル再生用復
号ROM81の出力に代えてゼロデータ挿入用レジスタ85の
出力を出力端子O4に出力させる。同時に、シーケンサ64
は、動きベクトル復号ROM(第12図)のセレクタ95を切
替えることにより、ノーマル再生用復号ROM91の出力に
代えてゼロデータ挿入用レジスタ94に保持中のゼロデー
タを出力させる。B. Freeze 2 When receiving a freeze command from the interactive device 29, the main control unit 28 instructs the data insertion unit 30 to insert a pseudo control code indicating inter-frame prediction coding, A freeze operation is instructed to the long encoding unit 23. The data insertion unit 30 receiving this command replaces the control code indicating which predictive coding is performed between frames included in the frame type information of the picture header in each frame by switching the switch 39. A pseudo control code indicating that the encoding is inter-frame prediction encoding is uniformly output. On the other hand, when a freeze command is received from the terminal I5, the sequencer 64 in the inverse variable length coding unit 23
By switching the selector 86 in the above, the output of the zero data insertion register 85 is output to the output terminal O4 instead of the output of the normal reproduction decoding ROM 81. At the same time, sequencer 64
Switches the selector 95 of the motion vector decoding ROM (FIG. 12) to output the zero data being held in the zero data insertion register 94 in place of the output of the normal reproduction decoding ROM 91.
この結果、第8図のフレームメモリ52の内容が出力端
子Oから後段の表示部に繰り返し出力され、表示画面の
フリーズ(静止)が行われる。As a result, the contents of the frame memory 52 in FIG. 8 are repeatedly output from the output terminal O to the subsequent display unit, and the display screen is frozen (stationary).
II.「フェードアウト」 主制御部28は、対話装置29からフェードアウトの指令
を受けると、フレーム間予測符号化である旨を示す疑似
制御コードの挿入をデータ挿入部30に指令すると共に、
逆可変長符号化部23にフェードアウト動作を指令する。
この指令を受けたデータ挿入部30は、スイッチ39の切替
えにより各フレーム内のピクチュアヘッダのフレームタ
イプ情報に含まれる制御コードに代えてフレーム間予測
符号化である旨を示す疑似制御コードを出力する。一
方、逆可変長符号化部23内のシーケンサ64は、端子I5か
らフリーズの指令を受けると、量子化変換係数復号ROM
(第11図)内のセレクタ86を切替えることによりノーマ
ル再生用復号ROM81の出力に代えてフェードアウト用復
号ROM82の出力を出力端子O4に出力する。II.``Fade-out '' The main control unit 28, when receiving a fade-out command from the interactive device 29, instructs the data insertion unit 30 to insert a pseudo control code indicating that it is inter-frame predictive coding,
The fade-out operation is commanded to the inverse variable length coding unit 23.
Upon receiving this instruction, the data insertion unit 30 outputs a pseudo control code indicating that it is inter-frame predictive coding in place of the control code included in the frame type information of the picture header in each frame by switching the switch 39. . On the other hand, when a freeze command is received from the terminal I5, the sequencer 64 in the inverse variable length coding unit 23
By switching the selector 86 in (FIG. 11), the output of the fade-out decoding ROM 82 is output to the output terminal O4 instead of the output of the normal reproduction decoding ROM 81.
このフェードアウト用復号ROM82には、第13図に示す
ように、離散コサイン変換による変換係数のうち直流成
分(u=v=0)のみを「−1」に復号すると共に、そ
の他の全ての周波数成分を「0」に復号する値が設定さ
れている。この結果、第8図のフレームメモリ52の各ブ
ロックの直流値のみがフレーム周期で1ずつ減少せしめ
られ、表示画面の明るさが単調に低下してゆくフェード
アウトが行われる。As shown in FIG. 13, the fade-out decoding ROM 82 decodes only the DC component (u = v = 0) out of the transform coefficients obtained by the discrete cosine transform into “−1”, and all other frequency components. Is set to “0”. As a result, only the DC value of each block of the frame memory 52 in FIG. 8 is decreased by one in the frame cycle, and a fade-out is performed in which the brightness of the display screen monotonously decreases.
III.「モザイク再生」 主制御部28は、対話装置29からモザイク再生の指令を
受けると、逆可変長符号化部23にモザイク再生動作を指
令する。逆可変長符号化部23内のシーケンサ64は、入力
端子I5からモザイク再生の指令を受けると、量子化変換
係数復号ROM(第11図)内のセレクタ86を切替えること
によりノーマル再生用復号ROM81の出力に代えてモザイ
ク再生用復号ROM83の出力を出力端子に通過させる。III. “Mosaic Playback” Upon receiving the mosaic playback command from the interactive device 29, the main control unit 28 commands the inverse variable length encoding unit 23 to perform a mosaic playback operation. When the sequencer 64 in the inverse variable length encoding unit 23 receives a mosaic reproduction command from the input terminal I5, the sequencer 64 switches the selector 86 in the quantized transform coefficient decoding ROM (FIG. 11) to change the The output of the mosaic reproduction decoding ROM 83 is passed to the output terminal instead of the output.
このモザイク再生用復号ROM83には、第14図(A)に
示すように、離散コサイン変換による変換係数のうち空
間周波数の直流成分(u=v=0)のみをノーマル再生
時のまま(倍率1で)復号すると共に、その他の全ての
周波数成分が「0」に(倍率0で)復号する値が設定さ
れている。この結果、空間周波数の直流成分のみを含む
モザイク化された画面が表示される。As shown in FIG. 14 (A), only the DC component (u = v = 0) of the spatial frequency in the transform coefficients obtained by the discrete cosine transform is stored in the decoding ROM 83 for mosaic reproduction at the time of normal reproduction (at a magnification of 1). ), And all other frequency components are set to “0” (at a magnification of 0). As a result, a mosaiced screen including only the DC component of the spatial frequency is displayed.
第14図(B)は、モザイク再生用復号ROM83の他の一
例を示す概念図である。この例では、離散コサイン変換
による変換係数のうち空間周波数の直流成分(u=v=
0)のみをノーマル再生時のまま復号すると共に、次に
低い周波数成分についてはノーマル再生用の1/2の倍率
で、これより高い全ての周波数成分については「0」に
復号する値が設定されている。この結果、空間周波数の
低周波数成分のみを含むモザイク化された画面が表示さ
れる。FIG. 14B is a conceptual diagram showing another example of the mosaic reproduction decoding ROM 83. In this example, the DC component of the spatial frequency (u = v =
0) is decoded as it is at the time of normal reproduction, and the next lower frequency component is set at a magnification of 1/2 for normal reproduction, and a value to be decoded to “0” is set for all higher frequency components. ing. As a result, a mosaiced screen including only the low frequency components of the spatial frequency is displayed.
第14図(C)は、モザイク再生用復号ROM83の更に他
の一例を示す概念図である。この例では、離散コサイン
変換による変換係数のうち空間周波数の直流成分(u=
v=0)のみをそのまま復号すると共に、次に低い周波
数成分についてはノーマル再生用の1/2の倍率で、次に
低い周波数成分については1/4の倍率で、これより高い
全ての周波数成分については「0」に復号する値が設定
されている。この結果、空間周波数の低周波数成分のみ
を含むモザイク化された画面が表示される。FIG. 14 (C) is a conceptual diagram showing still another example of the decoding ROM 83 for mosaic reproduction. In this example, the DC component of the spatial frequency (u =
v = 0) as it is, and the next lower frequency component is multiplied by 1/2 for normal reproduction, the next lower frequency component is multiplied by 1/4, and all higher frequency components Is set to a value to be decoded to “0”. As a result, a mosaiced screen including only the low frequency components of the spatial frequency is displayed.
IV.「スクロールアウト」 このスクロールアウトは、制御コードの一つである動
きベクトルを利用して行われる。IV. “Scroll out” This scroll out is performed using a motion vector which is one of the control codes.
主制御部28は、対話装置29からスクロールアウトの指
令を受けると、フレーム間予測符号化である旨を示す疑
似制御コードの挿入をデータ挿入部30に指令すると共
に、逆可変長符号化部23にスクロールアウト動作を指令
する。この指令を受けたデータ挿入部30は、スイッチ39
の切替えにより各フレーム内のピクチュアヘッダのフレ
ームタイプ情報に含まれる制御コードに代えてフレーム
間予測符号化である旨を示す疑似制御コードを出力す
る。Upon receiving the scroll-out instruction from the interactive device 29, the main control unit 28 instructs the data insertion unit 30 to insert a pseudo control code indicating that the encoding is inter-frame predictive encoding, and the inverse variable length encoding unit 23 Command a scroll-out operation. Upon receiving this instruction, the data insertion unit 30 sets the switch 39
, A pseudo control code indicating that the encoding is inter-frame predictive encoding is output instead of the control code included in the frame type information of the picture header in each frame.
一方、可変長圧縮画像データ復号部23内のシーケンサ
64は、端子I5からスクロールアウトの指令を受けると、
量子化変換係数復号ROM(第11図)内のセレクタ86を切
替えることによりノーマル再生用復号ROM81の出力に代
えてゼロデータ挿入用レジスタ85に保持中のゼロデータ
を出力端子O4に出力させる。これと同時に、シーケンサ
64は、動きベクトル復号ROM(第12図)内のセレクタ95
を切替えることにより、ノーマル再生用復号ROM91の出
力に代えてスクロールアウト用復号ROM92の出力を出力
端子O5に通過させる。On the other hand, the sequencer in the variable-length compressed image data decoding unit 23
64 receives a scroll-out command from terminal I5,
By switching the selector 86 in the quantized transform coefficient decoding ROM (FIG. 11), the zero data held in the zero data insertion register 85 is output to the output terminal O4 instead of the output of the normal reproduction decoding ROM 81. At the same time, the sequencer
64 is a selector 95 in the motion vector decoding ROM (FIG. 12).
Is switched, the output of the scroll-out decoding ROM 92 is passed to the output terminal O5 instead of the output of the normal reproduction decoding ROM 91.
すなわち、第15図(A)に例示するように、ノーマル
再生時には動きベクトルは表示画面内の動きに対応した
値(Vx,Vy)であり、量子化変換係数はフレーム間の予
測誤差信号に対応した値Q1,Q2,Q3・・・・である。一
方、スクロールアウト時には、同図(B)に例示するよ
うに、動きベクトルは表示画面内の実際の動きとは無関
係にスクロールアウトの方向を示す値(この例では、Vx
=0,Vy=−1)となり、量子化変換係数はオールゼロと
なる。この例では、表示画面が下方向(−Y方向)に、
フレーム周期でかつ動きベクトルの絶対値1に対応した
所定の早さで移動し、下方向へのスクロールアウトが行
われる。このスクロールアウトの方向と早さは、スクロ
ールアウト時に(Vx,Vy)と置き換える動きベクトルの
極性と絶対値との組合せによって指定され、入力端子I9
からスクロールアウト用ROM92に供給されるアドレスの
一部によって指定される。That is, as exemplified in FIG. 15 (A), at the time of normal reproduction, the motion vector is a value (Vx, Vy) corresponding to the motion in the display screen, and the quantized transform coefficient corresponds to the prediction error signal between frames. Are the values Q1, Q2, Q3,... On the other hand, at the time of scrolling out, as illustrated in FIG. 3B, the motion vector is a value indicating the direction of scrolling out (Vx in this example) regardless of the actual movement in the display screen.
= 0, Vy = -1), and the quantized transform coefficients are all zero. In this example, the display screen moves downward (−Y direction),
It moves at a frame period and at a predetermined speed corresponding to the absolute value 1 of the motion vector, and scrolls downward. The direction and speed of this scroll-out are specified by the combination of the polarity and the absolute value of the motion vector to be replaced with (Vx, Vy) at the time of scroll-out.
Is specified by a part of the address supplied to the ROM 92 for scroll-out.
第12図に示す動きベクトル復号ROMから出力される動
きベクトルは、第8図に示す逆予測符号化部26内の制御
コードの入力端子I3を経てフレームメモリ52に供給され
る。フレームメモリ52においては、上記動きベクトルの
方向と大きさに応じた時間だけX,Y方向にずれたタイミ
ングのもとで先行フレームの画素データの読出しが行わ
れ、現フレームの表示画面内に先行フレームから移動し
てきた画素が表示される。The motion vector output from the motion vector decoding ROM shown in FIG. 12 is supplied to the frame memory 52 via the control code input terminal I3 in the inverse prediction encoding unit 26 shown in FIG. In the frame memory 52, the pixel data of the preceding frame is read out at a timing shifted in the X and Y directions by a time corresponding to the direction and the size of the motion vector, and the preceding frame is displayed in the display screen of the current frame. The pixels that have moved from the frame are displayed.
以上、逆可変長符号化部内に特殊再生用の復号ROMを
設置し、特殊再生の指令に従ってノーマル再生用復号RO
Mと切り替える構成を例示した。As described above, the decoding ROM for the special reproduction is installed in the inverse variable length encoding unit, and the decoding RO for the normal reproduction is performed according to the special reproduction command.
The configuration for switching to M has been exemplified.
しかしながら、ゼロの予測誤差信号を発生する特殊再
生動作においては、このゼロデータを出力する復号ROM
を逆量子化部や逆離散コサイン変換部内に設置し、特殊
再生の指令に従って、この特殊再生用復号ROMに切り替
える構成とすることもできる。However, in a special reproduction operation that generates a zero prediction error signal, a decoding ROM that outputs this zero data is used.
May be installed in an inverse quantization unit or an inverse discrete cosine transform unit, and switched to the special reproduction decoding ROM in accordance with a special reproduction command.
また、逆可変長符号化部の前段に疑似制御コードを挿
入するためのデータ挿入部を設置する構成を例示した。
しかしながら、このデータ挿入部を設置する代わりに逆
可変長符号化部内に疑似制御コードを出力するための復
号ROMを設置する構成としてもよい。Also, a configuration in which a data insertion unit for inserting a pseudo control code is provided at a stage preceding the inverse variable length coding unit has been illustrated.
However, instead of providing the data insertion unit, a configuration may be adopted in which a decoding ROM for outputting the pseudo control code is provided in the inverse variable length coding unit.
以上詳細に説明したように、本発明に係わるDCT圧縮
動画データの記録・再生方式によれば、予測符号化と量
子化と可変長符号化による従来の圧縮方式にさらにDCT
圧縮方式を組合せることによりハイブリッド圧縮を行う
構成であるから、一層のデータ圧縮を実現できる。As described in detail above, according to the recording / reproducing method of DCT compressed moving image data according to the present invention, DCT is further added to the conventional compression method using predictive coding, quantization, and variable length coding.
Since the hybrid compression is performed by combining the compression methods, further data compression can be realized.
また、本発明の記録・再生方式によれば、フレーム間
予測符号化とDCT圧縮方式の特徴を利用してフリーズ・
フェードアウト、モザイク再生、スクロールアウトなど
多岐にわたる特殊再生機能を実現する構成であるから、
対話型再生装置の利便性が大幅に向上する。Further, according to the recording / reproducing method of the present invention, freeze / freezing is performed by utilizing the features of the inter-frame predictive coding and the DCT compression method.
Because it is a configuration that realizes various special playback functions such as fade out, mosaic playback, scroll out,
The convenience of the interactive playback device is greatly improved.
第1図は本発明の一実施例に係わるDCT圧縮動画データ
の記録・再生方式を適用する圧縮・記録系の構成を示す
ブロック図、第2図は圧縮・記録系によるブロック分割
方法を説明するための概念図、第3図はブロック内の予
測誤差信号の配列を例示する概念図、第4図はブロック
内の予測誤差信号を離散コサイン変換して得られる変換
係数の周波数空間内の配列を例示する概念図、第5図は
光ディスク内に記録されるDCT圧縮動画データのデータ
フォーマットを例示する概念図、第6図は第5図のイン
デックス、ピクチュアヘッダ、ブロックヘッダの構成を
例示する概念図、第7図は上記実施例に係わるDCT圧縮
動画データの再生系の構成を示すブロック図、第8図は
第1図の逆予測符号化部(26)の構成を例示するブロッ
ク図、第9図は第1図の逆可変長符号化(VLD)部(2
3)の構成を例示するブロック図、第10図は第9図のシ
ーケンサ(64)の動作を説明するためのフローチャー
ト、第11図は第9図の復号ROM(62a〜62n)のうち量子
化変換係数復号ROMの構成を示すブロック図、第12図は
第9図の復号ROM(62a〜62n)のうち動きベクトル復号R
OMの構成を示すブロック図、第13図は第11図のフェード
アウト用復号ROM82の構成を説明するための概念図、第1
4図は第11図のモザイク再生用復号ROM83の構成を説明す
るための概念図、第15図は動きベクトルを利用したスク
ロールアウトの動作を説明するためのデータフォーマッ
ト図である。 11……予測符号化部、12……離散コサイン変換(DCT)
部、13……スカラー量子化(SQ)部、14……可変長符号
化(VLC)部、15……バッファメモリ、16……記録デー
タ組立て部、17……光ディスク記録部、21……光ディス
ク再生部、22……バッファメモリ、23……逆可変長符号
化(VLD)部、24……逆量子化(Q-1)部、25……逆離散
コサイン変換(DCT-1)部、26……逆予測符号化部、27
……表示部、51……加算器、52……フレームメモリ、53
……1画素分の遅延器、62a〜62b……可変長符号の復号
ROM、64……シーケンサ、81……ノーマル再生用量子化
変換係数復号ROM、82……フェードアウト用量子化変換
係数復号ROM、83……モザイク再生用量子化変換係数復
号ROM、85……ゼロデータ挿入用レジスタ、91……ノー
マル再生用動きベクトル復号ROM、92……スクロールア
ウト用動きベクトル復号ROM、94……ゼロデータ挿入用
レジスタ。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a compression / recording system to which a recording / reproducing method of DCT compressed moving image data according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 explains a block division method by the compression / recording system. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of an array of prediction error signals in a block, and FIG. 4 is an illustration of an array in a frequency space of transform coefficients obtained by performing discrete cosine transform of the prediction error signal in the block. FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a data format of DCT compressed moving image data recorded on an optical disc, and FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an index, a picture header, and a block header of FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a DCT compressed moving image data reproducing system according to the above embodiment, FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the inverse prediction encoding unit (26) in FIG. Fig. 1 Variable length coding (VLD) section (2
FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of 3), FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the sequencer (64) in FIG. 9, and FIG. 11 is quantization of the decoding ROM (62a to 62n) in FIG. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a transform coefficient decoding ROM, and FIG. 12 shows a motion vector decoding R of the decoding ROM (62a to 62n) in FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the OM, FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining the configuration of the fade-out decoding ROM 82 of FIG. 11, and FIG.
4 is a conceptual diagram for explaining the configuration of the mosaic reproduction decoding ROM 83 in FIG. 11, and FIG. 15 is a data format diagram for explaining a scroll-out operation using a motion vector. 11: predictive coding unit, 12: discrete cosine transform (DCT)
Section 13 Scalar quantization (SQ) section 14 Variable length coding (VLC) section 15 Buffer memory 16 Recording data assembling section 17 Optical disc recording section 21 Optical disc Reproduction unit, 22: buffer memory, 23: inverse variable length coding (VLD) unit, 24: inverse quantization (Q- 1 ) unit, 25: inverse discrete cosine transform (DCT- 1 ) unit, 26 …… Inverse prediction coding unit, 27
…… Display unit, 51 …… Adder, 52 …… Frame memory, 53
... 1-pixel delay device, 62a-62b... Variable-length code decoding
ROM, 64: Sequencer, 81: Quantized transform coefficient decoding ROM for normal playback, 82: Quantized transform coefficient decoding ROM for fade-out, 83: Quantized transform coefficient decoding ROM for mosaic playback, 85 ... Zero data Insertion register, 91 ... Motion vector decoding ROM for normal reproduction, 92 ... Motion vector decoding ROM for scroll-out, 94 ... Zero data insertion register.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松島 鋼 大阪府大阪市淀川区宮原3丁目5番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭63−311888(JP,A) 特開 昭63−274277(JP,A) 特開 昭63−274274(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Komatsu Matsushima 3-5-24 Miyahara, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka Within NEC Home Electronics Co., Ltd. (56) References JP-A-63-311888 (JP, A) JP-A-63-274277 (JP, A) JP-A-63-274274 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04N 5/91-5/956 H04N 7/24 -7/68
Claims (5)
ぞれを行、列方向に配列された所定個数の画素データ群
を含む複数のブロックに等分割し、各ブロックごとに先
行フレーム内の対応の画素データとの差分を算定してフ
レーム間予測誤差信号を得るフレーム間予測符号化又は
フレーム内の先行画素との差分を算定してフレーム内予
測誤差信号を得るフレーム内予測符号化を行うことによ
りブロック内の予測誤差信号を作成し、各ブロック内の
予測誤差信号に離散コサイン変換を施して変換係数を
得、これを量子化して量子化変換係数を得、これを可変
長符号化して可変長量子化変換係数を作成すると共にこ
の圧縮に際し適用された圧縮方法を示す制御コードを可
変長符号化して可変長制御コードを得、これを可変長量
子化変換係数に付加しつつDCT圧縮動画データとして光
ディスクに記録する圧縮・記録手段と、 この光ディスクから読出されたDCT圧縮動画データに含
まれる可変長量子化変換係数を逆可変長符号化して量子
化変換係数を得、これを逆量子化して変換係数を得、こ
れを逆離散コサイン変換して予測誤差信号を得,これを
逆予測符号化して画素データ群を再生する再生手段と、 この再生された画素データ群を表示する表示手段とを備
え、 前記再生手段は、対話装置から入力される表示画面の静
止を指令するフリーズ指令に従い予測誤差信号に代えて
ゼロの予測誤差信号を出力すると共に、前記制御コード
に代えてフレーム間予測符号化が行われている旨を表示
する疑似制御コードを出力するフリーズ用特殊再生手段
を備えたことを特徴とするDCT圧縮動画データの記録・
再生方式。1. A plurality of continuous frames constituting a moving image are equally divided into a plurality of blocks including a predetermined number of pixel data groups arranged in rows and columns, and each block has a corresponding block in a preceding frame. By calculating the difference with the pixel data to obtain the inter-frame prediction error signal to obtain the inter-frame prediction error signal or calculating the difference with the preceding pixel in the frame to perform the intra-frame prediction encoding to obtain the intra-frame prediction error signal A prediction error signal in a block is created, a discrete cosine transform is performed on the prediction error signal in each block to obtain a transform coefficient, and this is quantized to obtain a quantized transform coefficient. Creates a quantized transform coefficient and performs variable-length coding on the control code indicating the compression method applied during this compression to obtain a variable-length control code, which is added to the variable-length quantized transform coefficient Compression / recording means for recording on the optical disc as DCT-compressed moving image data, and inverse-variable-length coding of the variable-length quantizing transform coefficient included in the DCT-compressed moving image data read from the optical disc to obtain a quantized transform coefficient. To obtain a transform coefficient by performing inverse quantization on the data, obtain a prediction error signal by performing an inverse discrete cosine transform, obtain a prediction error signal, and perform inverse prediction coding on the obtained signal to reproduce a pixel data group, and display the reproduced pixel data group. Display means, and the reproduction means outputs a prediction error signal of zero instead of the prediction error signal in accordance with a freeze command instructing to freeze the display screen input from the interactive device, and replaces the control code. DCT-compressed moving image data recording, characterized in that it comprises a freeze special reproducing means for outputting a pseudo control code indicating that inter-frame predictive coding is being performed.
Playback method.
信号がゼロのブロックについては以降の圧縮・記録対象
からスキップされこのスキップされたブロックの連続個
数がブロック・アドレスとしてこのスキップ終了直後の
ブロックに関する制御コードに含められ、前記再生に際
し前記ブロック・アドレスで表示される連続個数分のブ
ロックについてはゼロのフレーム間予測誤差信号が再生
されると共に、 前記フリーズ用特殊再生手段は、前記フリーズ指令に従
って前記ブロック・アドレスに代えてその上限値以上の
値を疑似データとして挿入する手段を前記ゼロのフレー
ム間予測誤差信号を出力する手段の前段に備えたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のDCT圧縮動画デ
ータの記録・再生方式。2. A block in which the inter-frame prediction error signal is zero during the compression / recording is skipped from a subsequent compression / recording target, and the continuous number of the skipped blocks is used as a block address for a block immediately after the end of the skip. For the continuous number of blocks included in the control code and displayed at the block address at the time of the reproduction, a zero inter-frame prediction error signal is reproduced, and the freeze special reproduction means performs the freeze instruction in accordance with the freeze instruction. 2. The apparatus according to claim 1, wherein means for inserting a value equal to or more than the upper limit value as pseudo data in place of the block address is provided at a stage preceding said means for outputting said zero inter-frame prediction error signal. DCT compressed video data recording and playback method.
表示画面のフェードアウトを指令するフェードアウト指
令に従い前記各ブロック内の変換係数に代えて直流成分
のみが負極性の所定値でかつ交流成分がゼロである変換
係数を出力するフェードアウト用特殊再生手段を備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
のDCT圧縮動画データの記録・再生方式。3. The reproduction means according to claim 1, wherein only the DC component has a predetermined negative polarity value and the AC component has a negative value instead of the conversion coefficient in each of said blocks in accordance with a fade-out command for fading out a display screen input from the interactive device. 3. The recording / reproducing method of DCT compressed moving image data according to claim 1, further comprising a fade-out special reproducing means for outputting a zero conversion coefficient.
表示画面のモザイク化を指令するモザイク化指令に従い
前記各ブロック内の変換係数に代えてその交流成分が抑
圧された変換係数を出力するモザイク再生用特殊再生手
段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第3項記載のDCT圧縮動画DCTの記録・再生方式。4. The reproduction means outputs a transform coefficient in which the AC component is suppressed in place of the transform coefficient in each of the blocks in accordance with a mosaicing command inputting a mosaicing of a display screen input from the interactive device. 4. The recording / reproducing method of a DCT compressed moving image DCT according to claim 1, further comprising a special reproduction unit for mosaic reproduction.
化に際し現フレーム内の各点が先行フレームのどの点か
ら移動してきたかを示す動きベクトルが前記制御コード
に含められ、前記再生時にはこの動きベクトルを用いて
逆予測符号化が行われると共に、 前記再生手段は、対話装置から入力される表示画面のス
クロールアウトの指令に従い動きベクトルに代えて所定
方向への動きを示す疑似動きベクトルを再生すると共
に、フレーム間予測誤差信号に代えてゼロのフレーム間
予測誤差信号を再生するスクロールアウト用特殊再生手
段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第4項記載のDCT圧縮動画DCTの記録・再生方式。5. The compression / recording means includes in the control code a motion vector indicating from which point in the preceding frame each point in the current frame has moved during inter-frame predictive encoding, The inverse predictive encoding is performed using the vector, and the reproducing unit reproduces a pseudo motion vector indicating a motion in a predetermined direction instead of the motion vector according to a scroll-out command of the display screen input from the interactive device. 5. The DCT compressed moving image according to claim 1, further comprising a scroll-out special reproduction unit that reproduces a zero inter-frame prediction error signal instead of the inter-frame prediction error signal. DCT recording / playback method.
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JPH03224380A JPH03224380A (en) | 1991-10-03 |
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