图像发送方法

xiaoxiao2020-7-23  8

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专利名称:图像发送方法
本申请是申请号为01139429.3、申请日期为1999年1月25日的发明的分案申请。
本发明涉及图像传送方法、图象处理方法、图象处理装置和数据存储介质,特别是传送与由多个帧构成的图像对应的编码后的数字图像数据的方法、对数字图像数据进行编码处理的方法和装置、对编码后的数字图像数据进行译码处理的方法和装置以及记录用于利用计算机进行数字图像数据的编码处理和译码处理的程序的数据存储介质。
为了有效地存储或传送数字图像信息即由数字信号构成的图像数据,必须将数字图像信息进行压缩编码,现在,作为将数字图像信息进行压缩编码的方法,除了以依据JPEG(Joint Photographic CodingExperts Group)及MPEG(Moving Picture Experts Group)的图象处理技术为代表的离散余弦变换(DCTDiscrete Cosine Transform)外,还有副带、子波、分形等波形编码方法。
另外,作为去除相邻的帧等显示画面间的冗余的图像信息的方法,有使用冗余进行画面间预测即使用当前的像素的像素值与前画面的像素的像素值的差分表示当前的像素的像素值并将该差分信号进行编码的方法。
下面,作为先有的图象处理方法,简单地说明进行伴有冗余的DCT处理的MPEG方式的图像编码方法和图像译码方法。
在该图像编码方法中,首先,将输入的图像信号分割为与构成1画面(1帧)的多个块(宏块)对应的多个图像信号,对上述各宏块进行与各宏块对应的图像信号的编码处理。这里,1个宏块就是在上述1画面中由16×16像素构成的图像显示区域。输入的图像信号与任意的目标图像对应时,就将该图像信号分割使之与构成对应于1帧中的该目标图像的显示区域(目标区域)的多个块(宏块)分别对应。
并且,将与各宏块对应的图像信号进而分割为和与由8×8像素构成的图像显示区域相当的子块对应,对与各子块对应的图像信号进行DCT处理,生成与各子块对应的DCT系数。然后,将与各子块对应的DCT系数进行量化处理,生成与各子块对应的量化系数。这样通过DCT处理和量化处理而将与子块对应的图像信号进行编码的方法,称为帧内编码方法。
另外,在接收侧,对与上述各子块对应的量化系数顺序进行逆量化处理和逆DCT处理,再生与各子块对应的图像信号。与利用上述帧内编码方法进行图像信号的编码处理的帧(所谓的I画面)对应的编码数据是可以独立再生的,可以参照与其他的帧对应的图像数据进行译码处理。
与此相反,还有称为帧间编码方法的图像信号的编码方法。在该编码方法中,首先,利用以块匹配为主的检测画面(帧)上的图像的运动的方法,根据与在时间上与作为编码的对象的被处理帧相邻的编码处理完的帧对应的图像信号检测与作为编码的对象的对象宏块间的像素值的误差为最小的由16×16像素构成的区域,作为预测宏块。
其次,从对象宏块的图像信号中减去预测宏块的图像信号,生成与上述对象宏块对应的差分信号,分割该差分信号使之与由上述8×8像素构成的子块对应。然后,对与该各子块对应的差分信号进行DCT处理,生成DCT系数,进而对该DCT系数进行量化处理,生成量化系数。
这种帧间编码方法的处理,在输入的图像信号与目标图像对应时,也和上述一样进行。
另外,在接收侧,对上述各子块的量化系数(量化处理后的DCT系数)顺序进行逆量化处理和逆DCT处理,复原为与各宏块对应的差分信号,然后,根据已进行了译码处理的译码处理完的帧的图像信号,利用冗余生成作为译码处理的对象的与被处理帧的对象宏块对应的图像信号的预测信号,将该预测信号与上述复原的差分信号相加,再生对象宏块的图像信号。利用上述帧间编码方法进行图像信号的编码处理的帧(所谓的P画面及B画面)的编码数据不能独立地再生,即不参照其他帧的图像信号就不能再生。
其次,简单地说明与由多个帧(画面)构成的运动图像对应的压缩图像数据(位流)的结构。


图10(a)示意性地表示与1个运动图像对应的图像数据(运动图像数据)。上述1个运动图像由多个帧(画面)构成,上述运动图像数据D包括与上述各帧对应的帧数据P(1)~P(n)(n为自然数)。
另外,图10(b)表示对构成上述运动图像数据D的各帧数据P(1)~P(n)进行上述帧内编码处理而得到的画面内压缩图像数据Da的结构。
该画面内压缩图像数据Da包括与各帧对应的帧编码数据Pa(1)~Pa(n)和各帧由共用的数据构成的标题Ha。这里,各帧为进行帧内编码处理的I画面。在MPEG4中,上述标题Ha称为VOL(Video ObjectLayer)。
另外,图10(c)表示对构成上述运动图像数据D的各帧数据P(1)~P(n)中的指定的数据进行上述帧内编码处理而对其他数据进行帧间编码处理而得到的画面间压缩图像数据Db的结构。
上述帧间编码处理有2种。其一,是参照其前面的帧进行作为编码处理的对象的被处理帧的编码处理的顺方向预测编码处理。另一个就是参照其前后的帧进行作为编码处理的对象的被处理帧的编码处理的双向预测编码处理。
上述画面间压缩图像数据Db包括与各帧对应的帧编码数据Pb(1)~Pb(n)和各帧由共用的数据构成的标题Hb。这里,只有上述运动图像的最初的帧是进行帧内编码处理的I画面,而其他的帧作为上述帧间编码处理是进行顺方向预测编码处理的P画面或进行双向预测编码处理的B画面。
然而,上述画面内压缩图像数据Da是对构成运动图像的所有的帧未参照其他帧进行帧内编码处理而得到的,所以,编码效率不太高,但是,适用于对各帧的随机的再生(译码)处理。即,在上述画面内压缩图像数据Da中,不论从哪个画面(帧)开始都可以立即开始进行译码处理,从而进行图像再生。特别是,压缩图像数据的编辑性(编辑压缩图像数据时的处理的容易性)利用与其他帧的数据无关的编码处理得到的画面内压缩图像数据要比通过与其他帧的数据有关的编码处理而得到的画面间压缩图像数据优异。
另一方面,上述画面间压缩图像数据Db是对构成运动图像的几乎所有的帧参照其他帧进行帧间编码处理而得到的,所以,虽然编码效率高,但其反面则是不适用于对各帧的随机的再生(译码)处理。即,在上述画面间压缩图像数据Db中,在从作为P画面或B画面的帧开始进行译码处理时,必须追溯到开始译码处理的帧以前的可以独立地进行译码的帧来进行译码处理。这是因为,开始该译码处理的帧是参照其他的帧进行了编码处理的。
例如,在画面内压缩图像数据Da中,和与1小时相当的运动图像的最后方的30秒钟对应的帧编码数据Pae(1)~Pae(m)(m为自然数)的再生,可以从其开头的帧编码数据Pae(1)立即进行(参见图10(b))。
与此相反,在上述画面间压缩图像数据Db中,和与1小时相当的运动图像的最后方的30秒钟对应的帧编码数据Pbe(1)~Pbe(m)(m为自然数)的再生,就不能从其开头的帧编码数据Pbe(1)立即进行(参见图10(c))。即,该数据Pbe(1)的再生在从以前的可以独立地再生的数据(这里,是与构成运动图像的最初的帧相当的帧编码数据Pb(1))到帧编码数据Pbe(1)之前的帧编码数据的译码处理结束之前不能进行。这是因为,开头的帧编码数据Pbe(1)是参照其他的帧进行编码的。
另外,对上述画面内压缩图像数据Da可以跳过S(自然数)个帧进行快进再生处理(参见图11(a))。这是因为,快进再生处理中作为译码的对象的帧编码数据Pa(1)、Pas(1)~Pas(f)(f为自然数)与进行画面内编码处理的I画面对应,都不必参照其他帧的数据就可以独立地进行再生。对于与快进再生处理相反的快倒再生处理,对画面内压缩图像数据Da也可以和上述快进再生处理一样进行。
另一方面,对上述画面间压缩图像数据Db实际上不能跳过S(自然数)个帧进行快进再生处理(参见图11(b))。这是因为,快进再生处理中作为译码的对象的帧编码数据Pbs(1)~Pbs(f)是与进行画面间编码处理的P画面或B画面对应的。即,上述帧编码数据Pbs(1)、Pbs(2)、Pbs(3)、…、Pbs(f)的译码处理,如果不在经过该各数据以前的所有的帧编码数据的译码处理所需要的等待时间tb1、tb2、tb3、…、tbf后,就不能进行。换言之,快进再生处理中作为译码的对象的帧编码数据Pbs(1)~Pbs(f)的再生时刻和通常的再生处理的时刻是相同的。
结果,即使对上述画面间压缩图像数据Db进行快进再生处理,对上述运动图像的快进再生图像也每隔一定时间顺序显示对应于帧编码数据Pbs(1)~Pbs(f)的再生静止图像。
另外,对于和快进再生处理相反的快倒再生处理,则不能对画面间压缩图像数据Db进行。这是因为,在画面间压缩图像数据Db中,如果不是在对所有的帧编码数据的译码处理结束之后,就不能对最后的帧的帧编码数据进行再生。
在上述压缩图像数据Da、Db的标题Ha、Hb中,包含表示该压缩图像数据是否适用于独立再生的识别标志(独立再生适应性标志)。
因此,为了解决压缩图像数据中编码效率与对快进再生处理的适应性之间的协调问题,采用了以下的对策。
如图12所示,第1个对策就是在图像数据的存储介质M中,作为与1个运动图像对应的压缩图像数据,存储适用于快进再生处理的画面内压缩图像数据Da和编码效率高的即可以得到高画质的再生图像的画面间压缩图像数据Db。在图12中,D1~Dk分别是与具有标题H1~Hk的其他的运动图像对应的压缩图像数据。这里,在上述画面内压缩图像数据Da的标题Ha中,包含表示该数据Da对独立再生的适应性大的独立再生适应性标志。另外,在画面间压缩图像数据Db的标题Hb中,包含表示该数据Db对独立再生的适应性小的独立再生适应性标志。
这时,在进行快进再生处理时,根据上述各压缩图像数据Da和Db的标题Ha、Hb的独立再生适应性标志,从上述数据存储介质M中作为与1个运动图像对应的压缩图像数据读出画面内压缩编码数据Da。另一方面,在进行通常再生处理时,就从上述数据存储介质M中读出上述画面间压缩图像数据Db。
另外,第2个对策就是在画面间压缩图像数据Db中以比通常的间隔短的间隔插入多个与I画面对应的帧编码数据。通常,在压缩图像数据中,插入与I画面对应的帧编码数据,以使以0.5秒钟再生的帧中2个帧与I画面对应。在该画面间压缩图像数据Db中,包含表示该数据Db对独立再生的适应性大的独立再生适应性标志。这时,快进再生处理通过根据帧编码数据表示与I画面对应以及赋予各帧的画面类型标志(图中未示出)只将与I画面对应的帧编码数据进行译码便可实现。
此外,第3个对策是,即使是与P画面对应的帧编码数据也有可以独立再生的数据,所以,对这样的帧编码数据是赋予表示适用于独立再生的独立再生适应性标志。即,在与构成画面间压缩图像数据Db的P画面对应的帧编码数据中,即使由画面类型标志表示是与P画面对应的数据,也和与I画面对应的帧编码数据一样有不参照其他的帧的图像数据进行编码的数据。与这样的特定的P画面对应的帧编码数据是可以独立地再生的。因此,通过将表示适用于独立再生的独立再生适应性标志赋予与这样的特定的P画面对应的帧编码数据,快进再生处理根据画面类型标志和独立再生适应性标志(图中未示出)通过只将与I画面和特定的P画面对应的帧编码数据进行译码便可实现。
图11(c)表示将独立再生适应性标志赋予与特定的P画面对应的帧编码数据的结构的画面间压缩图像数据。
该画面间压缩图像数据Dc是将包含上述独立再生适应性标志的标题Hc1、Hc2、…、Hcf插入到与特定的P画面(图中,用P′表示)对应的帧编码数据Pcs(1)~Pcs(f)之前的数据结构。Hc是上述画面间压缩图像数据Dc的标题,Pc(1)~Pc(n)是与各帧对应的帧编码数据。
下面,使用图13说明上述各压缩图像数据Da、Db的标题的结构。在图13中,为了使说明简单,不将压缩图像数据D区别为画面内压缩编码数据Da和画面内压缩编码数据Db进行表示。
在上述压缩编码数据D中,如上所述,由其开头部分的各帧包含共用的数据的标题H和接在该标题之后的帧编码数据P构成。
并且,在上述标题H中,包含与1个运动图像的压缩图像数据对应的同步信号Hsd、各帧共用的数据Hcd、上述独立再生适应性标志Hf和用于将这些数据定位排列的定位排列数据Had。
这样,与1个运动图像对应的压缩图像数据就具有用于表示与构成该运动图像的所有的帧对应的帧编码数据是否可以独立再生的信息(独立再生适应性标志)。例如,与构成1个运动图像的所有的帧对应的帧编码数据可以独立再生时,对上述压缩图像数据的独立再生适应性标志对于压缩图像数据就是表示独立再生的适应性大的值。另一方面,1个运动图像中包含的可以独立再生的帧编码数据少时,则对上述压缩编码数据的独立再生适应性标志对于压缩图像数据就是表示独立再生的适应性小的值。
并且,该独立再生适应性标志记载在位于压缩图像数据的开头的包含共用数据的标题内。
下面,使用表1~表3说明上述压缩图像数据中包含共用数据的标题内的具体的数据排列。记载在表1~表3中的数据在上述标题内是按传送顺序连续地排列的。
在上述标题内的开头,配置表示运动图像的开始的同步信号902,该同步信号902利用唯一的32位的固定长代码表示。另外,在该同步信号902之后,配置各帧共用的各种共用数据903~913。在这些共用数据903~913中,除了利用固定长代码表示的数据903~909和911~913外,还包含利用可变长代码表示的数据910。
此外,在这些共用数据903~913之后,顺序配置独立再生适应性标志914和定位排列数据915。
如上所述,该独立再生适应性标志914表示压缩图像数据中与各帧对应的帧编码数据是否可以随机地独立再生。其数值为“1”的独立再生适应性标志表示构成上述运动图像的帧的帧编码数据全部可以独立再生。另一方面,其数值为“0”的独立再生适应性标志表示在与上述运动图像对应的压缩图像数据中包含不能独立再生的帧编码数据多。另外,上述定位排列数据915是用于将从上述同步信号902到上述独立再生适应性标志914的数据进行定位排列的数据。
并且,在上述定位排列数据915之后,配置关于将与实际的运动图像的各帧对应的图像数据编码而得到的帧编码数据的数据916和917。但是,对于这些数据916和917,实际上包含MPEG1、2、4等中的DCT系数及量化步长等具体的数据,这里,不表示这些具体的数据,只表示为1个数据组。
包含这种共用数据的标题必须配置在与1个运动图像对应的压缩图像数据的开头部分。但是,即使是包含不能独立再生的帧编码数据的画面间压缩图像数据,也按一定周期反复排列可以独立再生的帧编码数据(例如,与I画面对应的帧编码数据),周期性地插入包含可以独立再生标志的共用数据取代上述独立再生适应性标志是有效的。该可以独立再生标志表示对应的帧编码数据不参照其他的帧的数据可以独立地再生。
即,对于周期性地插入包含这种可以独立再生标志的共用数据的画面间压缩图像数据,将与I画面对应的可以独立再生的帧编码数据有选择地进行译码,便可进行快进再生处理。
(表1)
(表2)
(表3)
然而,在对压缩图像数据进行快进再生处理和快倒再生处理时,为了从压缩图像数据中随机地选择帧编码数据进行译码处理,必须迅速判断与1个运动图像对应的压缩图像数据是否适用于快进再生处理(独立再生的适应性)或压缩图像数据中的帧编码数据是否可以独立地进行再生(可否独立再生)。
但是,存在不能根据赋予先有的压缩图像数据或帧编码数据的标题来迅速地检测这些数据的独立再生的适应性及可否独立再生的问题。
即,上述压缩图像数据的独立再生的适应性等,如果抽出包含上述共用数据的标题中的独立再生适应性标志等(表1~表3所示的数据914)进行分析,就可以进行判断。
然而,如上所述,为了检查上述标题中的独立再生适应性标志914的数值是否为“1”,如果不将该标题中位于该标志914之前的共用数据903~913全部抽出解释该共用数据并进行分析,对标题的数据分析处理达不到对上述独立再生适应性标志914的分析处理。例如,如果不是在检查共用数据903a的数值是否为“1”之后,就不知道是否存在共用数据903b和903c。
这样,在赋予上述先有的压缩图像数据的标题中,在表示该压缩图像数据的独立再生的适应性的独立再生适应性标志之前,配置表示运动图像开始的同步信号902及对帧编码数据的共用数据903~913等大量的数据。另外,在这些共用数据中,有进行变动式的运动的数据,即有很多后面的数据处理随其数据的值而不同的数据。
因此,在开始进行上述标题的数据的分析处理之后,直至进行上述独立再生适应性标志的分析处理还需要相当长的时间。
本发明就是为了解决上述问题而提案的,目的旨在提供进行编码处理和与其对应的译码处理的图象处理方法,用于生成具有可以根据赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据或帧编码数据的标题迅速地检测这些数据的独立再生的适应性及可否独立再生的数据结构的压缩图像数据。
本发明的目的在于提供进行上述编码处理和译码处理的图象处理装置和存储用于利用计算机进行这些处理的图象处理程序的数据存储介质。
本发明(权利要求1)的图像传送方法是传送将与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码后得到的压缩图像数据的方法,其特征在于包括传送构成上述压缩图像数据的包含上述各画面共用的共用数据的标题的处理和顺序传送其后构成上述压缩图像数据的与上述各画面对应的压缩图像数据的处理,在上述标题的传送处理中,传送包含在该标题中的表示上述压缩图像数据是否适用于选择任意的压缩图像数据进行再生的随机再生处理的识别标志,只使固定长代码数据位于上述标题的开头位置直到该识别标志之间。
按照这种结构的图像传送方法,使在该标题中包含表示该数据是否是适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志来传送与1个运动图像对应的压缩图像数据,这时,在上述标题中,由于只有固定长代码数据位于上述识别标志之前,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,就可以迅速进行上述识别标志的分析,从而可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性。
本发明(权利要求2)的特征在于在权利要求1所述的图像传送方法中,上述标题由表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号、作为上述共用数据的固定长代码数据和可变长代码数据已上述识别标志构成,在上述标题的传送处理中,是在上述同步信号之后及可变长代码数据之前传送上述识别标志。
按照这种结构的图像传送方法,由于是在同步信号之后及可变长代码数据之前传送上述识别标志,所以,在译码侧,在同步信号的分析处理之后便可立即进行上述识别标志的分析处理。
本发明(权利要求3)的图象处理方法是将与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码而生成压缩图像数据的方法,其特征在于包括生成包含上述各画面共用的共用数据的标题的标题生成处理和将与上述各画面对应的画面数据进行压缩编码而生成压缩画面数据的压缩编码处理,在上述标题生成处理中,生成表示是否适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据再生上述压缩图像数据的随机再生处理的识别标志,只使固定长代码数据位于上述标题的开头位置到该识别标志之间。
按照这种结构的图象处理方法,对与1个运动图像对应的数字图像数据进行压缩编码处理生成压缩图像数据,这时,将包含表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志的标题赋予上述压缩图像数据,只使固定长代码数据位于其开头位置到该识别标志之间来传送该标题,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性。
本发明(权利要求4)的特征在于在权利要求3所述的图象处理方法中,在上述标题生成处理之后,进行与各画面对应的压缩编码处理,在上述标题生成处理中,生成表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号,然后生成表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志,最后生成上述共用数据。
按照这种结构的图象处理方法,在上述标题中,按同步信号、识别标志和共用数据的顺序排列数据,所以,在译码侧,在同步信号的分析处理之后便可立即进行上述识别标志的分析处理。
本发明(权利要求5)的特征在于在权利要求3所述的图象处理方法中,在上述标题的生成处理之后,进行与各画面对应的压缩编码处理,在上述标题的生成处理中,生成表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号,然后作为上述共用数据生成固定长代码数据,接着再生成表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志,最后作为上述共用数据生成可变长代码数据。
按照这种结构的图象处理方法,在上述标题中,按同步信号、固定长代码的共用数据、识别标志和可变长代码数据的顺序排列数据,所以,根据需要可以跳过上述共用数据的分析处理而在同步信号的分析处理之后进行识别标志的分析处理。
本发明(权利要求6)的特征在于在权利要求3所述的图象处理方法中,作为上述压缩编码处理,包括不参照与其他画面对应的画面数据而将与被处理画面对应的画面数据进行压缩编码生成第1压缩画面数据的第1压缩编码处理和参照与其他画面对应的画面数据将与被处理画面对应的画面数据进行压缩编码生成第2压缩画面数据的第2压缩编码处理,对于上述压缩画面数据,使只包含第1压缩画面数据的压缩图像数据的上述识别标志表示该压缩图像数据适用于上述随机再生处理;对于上述压缩画面数据,使既包含第1压缩画面数据又包含第2压缩画面数据的压缩图像数据的上述识别标志表示该压缩图像数据不适用于上述随机再生处理。
按照这种结构的图象处理方法,在通过不参照其他的画面的第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据中,使上述识别标志表示该压缩图像数据适用于随机再生处理,在通过参照其他画面的第2压缩编码处理和上述第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据中,使上述识别标志表示该压缩图像数据不适用于随机再生处理,所以,在译码侧,可以迅速地区别适用于随机再生处理的压缩图像数据和编码效率高但不适用于随机再生处理的压缩图像数据。
本发明(权利要求7)的特征在于在权利要求3所述的图象处理方法中,除了上述标题生成处理和压缩编码处理外,还包括生成包含上述各画面共用的共用数据和与特定画面对应的个别数据的辅助标题的辅助标题生成处理,在上述标题生成处理之后进行与各画面对应的压缩编码处理时,为了将辅助标题附加到与上述特定的画面对应的压缩画面数据之前而进行上述辅助标题生成处理,在上述辅助标题生成处理中,只使固定长代码数据位于从上述标题的开头位置到该可以独立再生标志之间而生成表示与上述特定画面对应的压缩画面数据是否可以不参照与其他画面对应的画面数据而独立地再生的可以独立再生标志。
按照这种结构的图象处理方法,将辅助标题附加到与构成上述压缩图像数据的特定画面对应的压缩画面数据上,在该辅助标题中,包含表示特定画面的压缩画面数据是否可以独立地再生的可以独立再生标志,只使固定长代码数据位于从其开头位置到该可以独立再生标志之间而传送该辅助标题,所以,可以对各帧单独判断压缩画面数据是否可以独立再生。
本发明(权利要求8)的图象处理方法是对将与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码而得到的压缩图像数据译码而生成与上述图像对应的再生图像数据的方法,其特征在于包括分析构成上述压缩图像数据的包含上述各画面共用的共用数据的标题的标题分析处理和对将构成上述压缩图像数据的与上述各画面对应的画面数据进行压缩编码而得到的压缩画面数据译码而进行再生的再生处理,在上述标题分析处理中,在分析上述标题的开头位置之后的固定长代码数据之后,分析包含在上述标题中的表示上述压缩图像数据是否适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据进行再生的随机再生处理的识别标志。
按照这种结构的图象处理方法,在将与1个运动图像对应的压缩图像数据译码时,在其标题的分析处理中,在分析标题开头位置之后的固定长代码数据之后,分析表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性。
本发明(权利要求9)的特征在于在权利要求8所述的图象处理方法中,在上述标题分析处理之后进行与各画面对应的再生处理,在上述标题分析处理中,分析表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号,然后,分析表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志,最后分析上述共用数据。
按照这种结构的图象处理方法,在上述标题的分析处理中,按同步信号、识别标志和共用数据的顺序进行数据分析,所以,在进行译码时,在同步信号的分析处理之后可以立即进行上述识别标志的分析处理。
本发明(权利要求10)的特征在于在权利要求8所述的图象处理方法中,在上述标题分析处理之后进行与各画面对应的再生处理,在上述标题分析处理中,分析表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号,其次作为上述共用数据分析固定长代码数据,然后分析表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志,最后作为上述共用数据分析可变长代码数据。
按照这种结构的图象处理方法,在上述标题的分析处理中,按同步信号、作为共用数据的固定长代码数据、识别标志和作为共用数据的可变长代码数据的顺序进行数据分析,所以,根据需要在同步信号的分析处理之后可以跳过上述共用数据的分析处理而进行识别标志的分析处理。
本发明(权利要求11)的特征在于在权利要求8所述的图象处理方法中,作为上述压缩画面数据,对只包含不参照与其他画面对应的画面数据而将与被处理画面对应的画面数据进行压缩编码而得到的第1压缩画面数据的第1压缩图像数据进行上述标题分析处理和再生处理,同时作为上述压缩画面数据除了上述第1压缩画面数据外也对包含参照与其他画面对应的画面数据将与被处理画面对应的画面数据进行压缩编码而得到的第2压缩画面数据的第2压缩图像数据进行上述标题分析处理和再生处理,根据上述识别标志只对上述第1压缩图像数据进行对上述压缩图像数据的随机再生处理。
按照这种结构的图象处理方法,对通过不参照其他画面的第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据进行再生处理,同时对通过参照其他画面的第2压缩编码处理和上述第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据进行再生处理,而随机再生处理则只对上述第1压缩图像数据进行,所以,在译码侧,可以良好地进行随机再生处理。
本发明(权利要求12)的特征在于在权利要求8所述的图象处理方法中,除了上述标题分析处理和再生处理外,还包括分析附加在与特定画面对应的压缩画面数据上的包含各画面共用的共用数据和与该特定画面对应的个别数据的辅助标题的辅助标题分析处理,在上述标题的分析处理之后进行与各画面对应的再生处理时,对特定画面进行辅助标题的分析处理,在上述辅助标题的分析处理中,在分析上述辅助标题的开头位置之后的固定长代码数据之后,分析包含在上述辅助标题中的表示与上述特定画面对应的压缩画面数据是否可以不参照其他画面的图像数据而独立地再生的可以独立再生标志。
按照这种结构的图象处理方法,进行附加在与构成上述压缩图像数据的特定画面对应的压缩画面数据上的辅助标题的分析处理,在该辅助标题的分析处理中,在分析辅助标题的开头位置之后的固定长代码数据之后,分析包含在该标题中的可以独立再生标志,所以,对各帧可以单独判断压缩画面数据是否可以独立再生。
本发明(权利要求13)的图象处理装置是将与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码而生成压缩图像数据的装置,其特征在于具有根据与被处理画面对应的对象画面数据生成其预测画面数据的预测数据生成器、根据控制信号输出作为上述对象画面数据与预测画面数据的差分值的差分画面数据或该对象画面数据的运算处理单元、将上述运算处理单元的输出数据压缩而生成压缩数据的数据压缩器、对该数据压缩器的压缩数据进行可变长编码处理而输出与各画面对应的压缩画面数据的可变长编码器和根据上述数字图像数据生成包含各画面共用的共用数据的标题同时根据表示是否适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据再生上述压缩图像数据的随机再生处理的识别标志控制上述运算处理单元的控制单元,将上述可变长编码器采用只使固定长代码数据位于从其开头位置到上述识别标志之间而输出包含上述识别标志的标题的结构。
按照这种结构的图象处理装置,对与1个运动图像对应的数字图像数据进行压缩编码处理生成压缩图像数据,这时,将包含表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志的标题赋予上述压缩图像数据,只使固定长代码数据位于从其开头位置到该识别标志之间而传送该标题,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性。
本发明(权利要求14)的特征在于在权利要求13所述的图象处理装置中,将上述可变长编码器采用在输出与上述各画面对应的压缩画面数据之前输出上述标题并在此时顺序输出表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号、表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志和上述共用数据的结构。
按照这种结构的图象处理装置,在上述标题中,按同步信号、识别标志和共用数据的顺序配置数据,所以,在译码侧,在同步信号的分析处理之后可以立即进行上述识别标志的分析处理。
本发明(权利要求15)的特征在于在权利要求13所述的图象处理装置中,将上述可变长编码器采用在输出与上述各画面对应的压缩画面数据之前输出上述标题并在输出上述标题时顺序输出表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号、作为上述共用数据的固定长代码数据、表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志和作为上述共用数据的可变长代码数据的结构。
按照这种结构的图象处理装置,在上述标题中,按同步信号、固定长代码数据、识别标志和可变长代码数据的顺序排列数据,所以,根据需要在同步信号的分析处理之后可以跳过上述共用数据的分析处理而进行识别标志的分析处理。
本发明(权利要求16)的特征在于在权利要求13所述的图象处理装置中,将上述控制单元采用以下结构,即在上述识别标志表示适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据再生上述压缩图像数据的随机再生处理时,就控制上述运算处理单元,从上述运算处理单元输出上述对象画面数据,在上述数据压缩器中与被处理画面对应的画面数据不参照与其他画面对应的画面数据进行压缩,从上述可变长编码器输出第1压缩画面数据的第1压缩编码处理对构成上述图像的所有的画面进行;在上述识别标志不表示适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据再生上述压缩图像数据的随机再生处理时,就控制上述运算处理单元从上述运算处理单元输出上述差分画面数据,在上述数据压缩器中,与被处理画面对应的画面数据参照与其他画面对应的画面数据进行压缩,从上述可变长编码器输出第2压缩画面数据的第2压缩编码处理对构成上述图像的指定的画面进行,并且上述第1压缩编码处理对构成上述图像的上述指定的画面以外的画面进行。
按照这种结构的图象处理装置,在通过不参照其他画面的第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据中,使上述识别标志表示该压缩图像数据适用于随机再生处理,在通过参照其他画面的第2压缩编码处理和上述第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据中,使上述识别标志表示该压缩图像数据不适用于随机再生处理,所以,在译码侧,可以迅速地区别适用于随机再生处理的压缩图像数据和编码效率高但不适用于随机再生处理的压缩图像数据。
本发明(权利要求17)的图象处理装置是将对与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码而得到的压缩图像数据译码从而生成与上述图像对应的再生图像数据的装置,其特征在于具有分析包含上述压缩图像数据中的标题生成标题信息同时分析与包含上述压缩图像数据中的各画面对应的数据并输出压缩画面数据的分析器、将与上述各画面对应的压缩画面数据扩展从而生成扩展画面数据的数据扩展器、根据控制信号将上述扩展画面数据与其预测画面数据相加的画面数据或上述扩展画面数据作为再生画面数据而输出的运算处理单元、根据与该被处理画面对应的对象扩展画面数据生成与被处理画面对应的预测画面数据的预测数据生成器和根据作为表示上述压缩图像数据是否适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据进行再生的随机再生处理的上述标题信息之一的识别标志控制上述运算处理单元的控制单元,将上述分析器采用在标题的分析处理中根据需要跳过从标题开头位置到上述识别标志为止的由固定长代码构成的共用数据进行上述识别标志的分析的结构。
按照这种结构的图象处理装置,在将与1个运动图像对应的压缩图像数据进行译码时,在其标题的分析处理中,根据需要跳过从标题开头位置开始的固定长代码数据的分析,进行表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志的分析,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性。
本发明(权利要求18)的特征在于在权利要求17所述的图象处理装置中,将上述分析器采用按向上述分析器的数据输入顺序以及表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号、表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志和上述共用数据的顺序进行对上述标题的数据分析的结构。
按照这种结构的图象处理装置,在上述标题的分析处理中,按同步信号、识别标志和共用数据的顺序进行数据分析,所以,在进行译码时,在同步信号的分析处理之后可以立即进行上述识别标志的分析处理。
本发明(权利要求19)的特征在于在权利要求17所述的图象处理装置中,将上述分析器采用按照向上述分析器的数据输入顺序以及表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号、作为上述共用数据的固定长代码数据、表示对上述压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志和作为上述共用数据的可变长代码数据的顺序进行对上述标题的数据分析的结构。
按照这种结构的图象处理装置,在上述标题的分析处理中,按同步信号、作为共用数据的固定长代码数据、识别标志和作为共用数据的可变长代码数据的顺序进行数据分析,所以,根据在同步信号的分析处理之后可以跳过作为上述共用数据的固定长代码数据的分析处理而进行识别标志的分析处理。
本发明(权利要求20)的特征在于在权利要求17所述的图象处理装置中,将上述控制单元采用以下结构,即在上述识别标志表示上述压缩图像数据适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据进行再生的随机再生处理时、就控制上述运算处理单元、将与被处理画面对应的扩展画面数据直接从上述运算处理单元作为被处理画面的再生画面数据输出、不参照其他画面的第1扩展译码处理,它对构成上述图像的所有的画面进行,而在上述识别标志不表示上述压缩图像数据适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据进行再生的随机再生处理时、就控制上述运算处理单元、使与被处理画面对应的扩展画面数据和与其他画面对应的再生画面数据的相加值从上述运算处理单元作为被处理画面的再生画面数据而输出、参照其他画面的第2扩展译码处理,它对构成上述图像的指定的画面进行并且使上述第1扩展译码处理对构成上述图像的指定的画面以外的画面进行。
按照这种结构的图象处理装置,对通过不参照其他画面的第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据进行再生处理,同时对通过参照其他画面的第2压缩编码处理和上述第1压缩编码处理而得到的压缩图像数据进行再生处理,随机再生处理通过只对上述第1压缩图像数据进行,在译码侧,可以良好地进行随机再生处理。
本发明(权利要求21)的数据存储介质是存储用于将与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码的图象处理程序的数据存储介质,其特征在于作为上述图象处理程序,存储使计算机进行利用权利要求3的图象处理方法的上述数字图像数据的压缩编码处理的编码程序。
按照这种结构的数据存储介质,通过将上述编码程序装载到计算机上,对与1个运动图像对应的数字图像数据进行压缩编码处理而生成压缩图像数据,这时,将包含表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志的标题赋予上述压缩图像数据,利用计算机进行只使固定长代码数据位于从其开头位置到该识别标志之间而传送该标题的编码处理,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以通过软件实现可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性的图像编码处理。
本发明(权利要求22)的数据存储介质是存储用于将对与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码而得到的压缩图像数据进行扩展译码的图象处理程序的数据存储介质,其特征在于作为上述图象处理程序,存储用于使计算机进行利用权利要求8所述的图象处理方法的上述压缩图像数据的译码处理的译码程序。
按照这种结构的数据存储介质,通过将上述译码程序装载到计算机上,在将与1个运动图像对应的压缩图像数据进行译码时,在其标题的分析处理中,在分析标题开头位置之后的固定长代码数据后,利用计算机进行分析表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志的译码处理,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以利用软件实现可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性的译码处理。
图1是表示本发明实施例1的图像信号数据结构的图,图1(a)表示序列标题,图1(b)表示适用于任意的帧的独立再生的数据结构的压缩图像数据,图1(c)表示压缩效率高的数据结构的压缩图像数据。
图2是用于说明上述实施例1的图象处理方法的图像编码处理的流程图。
图3是表示进行上述实施例1的图像编码处理的图象处理装置的结构的框图。
图4是表示数据结构与本发明实施例1的压缩图像数据不同的压缩图像数据的结构的图。
图5是表示本发明实施例1的变形例的压缩图像数据的结构的图,图5(a)表示适用于任意的帧的独立再生的数据结构的压缩图像数据,图5(b)表示压缩效率高而且也适用于任意的帧的独立再生的数据结构的压缩图像数据。
图6是用于说明上述实施例1的变形例的图象处理方法的图像编码处理的流程图。
图7是用于说明本发明实施例2的图象处理方法的图像译码处理的流程图。
图8是表示进行上述实施例2的图像译码处理的图象处理装置的结构的框图。
图9是用于说明存储利用计算机系统进行上述各实施例的编码和译码处理的程序的数据存储介质(图9(a)、图9(b))和上述计算机系统(图9(c))的图。
图10是用于说明先有的图像编码信号(压缩数据)的数据结构的图,图10(a)表示与1个运动图像对应的压缩图像数据,图10(b)表示适用于任意的帧的独立再生的压缩图像数据,图10(c)表示压缩效率高的压缩图像数据。
图11是用于说明先有的图像编码信号的数据结构中的问题的图,图11(a)表示适用于任意的帧的独立再生的压缩图像数据,图11(b)表示压缩效率高的压缩图像数据,图11(c)表示压缩效率高而且也适用于任意的帧的独立再生的压缩图像数据。
图12是用于说明存储与各种运动图像对应的压缩图像数据的数据存储介质的概念图。
图13是表示先有的压缩图像数据的序列标题的结构的图。
下面,说明本发明的实施例。
(实施例1)本发明实施例1的图像传送方法是传送将与由多个画面(帧)构成的运动图像对应的数字图像数据(以下,也简单地称为运动图像数据)进行压缩编码而得到的压缩图像数据的方法。
在本实施例中,上述数字图像数据是利用包含亮度信号和色差信号的数字图像信号表示的数据。另外,该数字图像信号既是与先有的长方形的图像空间(显示画面)的图像对应的图像信号,也可以是与包含物体(任意形状的图像)目标区域(VOPVideo Object Plane)对应的图像信号。
图1是用于说明实施例1的图像传送方法的图,图1(a)特别表示压缩图像数据的标题部分的数据结构。
上述压缩图像数据Dv包含与各帧对应的帧编码数据Dp和附加在该帧编码数据Dp之前的表示该数据Dp的属性的标题Hv。
这里,上述帧编码数据Dp是将与运动图像的各帧对应的图像数据进行压缩编码而得到的。另外,上述标题Hv包含表示上述压缩图像数据Dv的开始的同步信号Hsd、表示上述压缩Dv是否适用于随机再生处理的识别标志(RA标志)Hfd、各帧共用的共用数据Hcd和用于将上述同步信号Hsd、识别标志Hfd和共用数据Hcd进行定位排列的定位排列数据Had。上述随机再生处理,是随机地选择与任意的帧对应的帧编码数据进行再生的处理。
另外,与上述数字图像数据对应的压缩编码处理,如在先有技术中说明的那样有2类处理,即有帧内编码处理和帧间编码处理。
如图1(b)所示,对与运动图像数据D的所有的帧对应的帧数据P(1)~P(n)(参见图10(a))进行帧内编码处理而得到的第1压缩图像数据Dva是适用于上述随机再生处理的数据。因此,在该第1压缩图像数据Dva的标题Hva中,上述识别标志Hfd0的值就是表示该压缩图像数据Dva适用于随机再生处理的值“1”。
另外,如图1(c)所示,例如对与运动图像数据D的开头帧对应的帧数据P(1)进行帧内编码处理而对与其以后的帧对应的帧数据P(2)~P(n)进行帧间编码处理而得到的第2压缩图像数据Dvb是不适用于上述随机再生处理的数据。因此,在该第2压缩图像数据Dvb的标题Hvb中,上述识别标志Hfd的值就是表示该压缩图像数据Dvb不适用于随机再生处理的值“0”。
并且,在本实施例1的图像传送方法中,在传送构成上述压缩图像数据的包含对上述各画面共用的共用数据的标题之后,顺序传送构成上述压缩图像数据的与上述各帧对应的压缩画面数据。在上述标题Hv的传送处理中,先传送表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号Hsd,然后,传送表示上述压缩图像数据是否适用于随机再生处理的识别标志Hfd。最后,顺序传送上述共用数据Hcd和定位排列数据Had。
下面,说明本发明实施例1的图象处理方法。
本图象处理方法是对上述数字图像数据D(参见图10(a))进行压缩编码处理并作为上述压缩图像数据Dv而生成第1压缩图像数据Dva和第2压缩图像数据Dvb这二者中之一的编码方法。
图2是用于说明本实施例1的图象处理方法的图,示出了该图象处理方法的编码处理的流程图。
首先,开始进行编码处理时(S101),生成表示与由多个输入图像(帧)构成的数字运动图像对应的压缩图像数据Dv的开始的序列同步信号Hsd(S102)。这里,作为一例在该同步信号Hsd中使用了32位的唯一的代码。
其次,对上述数字运动图像中包含的所有的帧生成表示是否应不参照作为编码的对象的被处理帧以外的帧进行压缩编码的识别标志Hfd的代码(S103)。在该S103,对数字运动图像的所有的帧进行不参照其他帧的压缩编码处理时,该识别标志Hfd的值就取为“1”,否则就取为“0”。
然后,生成在再生侧再生压缩图像数据Dv时所需要的各帧共用的共用数据和定位排列数据等的代码(S104)并且,对构成上述运动图像的各帧的数据(帧数据)顺序进行压缩编码的处理。
即,在输入与第1帧对应的帧数据P(1)时(S105),就根据上述识别标志Hfd的值进行输入的帧数据的压缩编码处理,生成帧编码数据Dp(S106)。
下面,简单地说明该S106的具体的编码处理。
在上述识别标志Hfd的值为“1”时,就对构成运动图像数据D的所有的帧数据P(1)~P(n)进行帧内编码处理。
具体而言,在本实施例中,各帧的图像数据分割为与构成1画面(1帧)多个宏块(由16×16像素构成的图像空间)对应。此外,与各宏块对应的图像数据分割为与和由8×8像素构成的图像空间相当的子块对应。并且,对与该各子块对应的图像数据进行DCT处理,变换为与各子块对应的DCT系数。然后,对与各子块对应的DCT系数进行量化处理,生成与各子块对应的量化系数。最后,将量化系数变换为可变长代码。
这样的处理对构成1个帧的所有的宏块进行,并输出帧编码数据。
另一方面,在识别标志Hfd为“0”时,就对构成运动图像数据D的指定的帧数据P(1)进行帧内编码处理而对指定的帧数据P(1)以外的帧数据P(2)~P(n)进行帧间编码处理。
下面,简单地说明帧间编码处理。
首先,以块匹配为主利用检测在画面(帧)上的图像的运动的手法来检测预测宏块。即,根据与在时间上和作为编码的对象的被处理帧相邻的编码处理过的帧对应的图像数据,将与作为编码的对象的对象宏块间的像素值的误差为最小的由16×16像素构成的区域作为上述预测宏块而进行检测。
其次,将上述预测宏块的图像数据从对象宏块的图像数据中减去,生成与上述对象宏块对应的差分数据。此外,将该差分数据分为与上述由8×8像素构成的子块对应。然后,对该各子块的对应的差分数据进行DCT处理,生成DCT系数。进而对该DCT系数进行量化处理,生成量化系数。最后,将量化系数变换为可变长代码。
这样的处理对构成1个帧的所有的宏块进行,并输出帧编码数据。
并且,在进行上述S106的编码处理之后,判断输入的帧数据是否与构成数字运动图像的最后的对应(S107)。判断的结果,如果输入帧数据不是与最后的帧对应,就再次进行上述S106的编码处理,如果输入帧数据是与最后的帧对应,就结束对上述运动图像数据的编码处理(S108)。
通过上述编码处理,生成图1(b)所示的适用于随机再生处理的压缩图像数据Dva或图1(c)所示的不适用于随机再生处理的压缩图像数据Dvb。
这样的压缩图像数据通过通信线路向译码装置侧传送,或者通过存储到记录介质上而向译码装置侧供给。
通过这样的处理而得到的压缩图像数据的结构特别是标题的数据排列的一例示于(表4)、(表5)和(表6)。在这些表中,未将图1(b)所示的适用于随机再生处理的压缩图像数据Dva和图1(c)所示的不适用于随机再生处理的压缩图像数据Dvb加以区别。
(表4)
(表5)
(表6)
列在表4~表6中的数据,是按在上述标题内传送顺序而排列的。
在上述标题内的开头配置表示运动图像的开始的同步信号802,该同步信号802利用唯一的32位的固定长代码表示。另外,在该同步信号802之后,配置与1位的识别标志Hfd相当的数据814。在与该识别标志Hfd相当的数据814之后,配置各帧共用的各种共用数据803~813。在这些共用数据803~813中,除了利用固定长代码表示的数据803~809和811~813外,还包含利用可变长代码表示的数据810。另外,在上述共用数据之后的定位排列数据815用于使上述同步信号802、识别标志代码814、和直至共用数据803~813的数据进行定位排列。
并且,在上述定位排列数据815之后,对与实际的运动图像的各帧对应的图像数据配置关于利用上述帧内编码方法或帧间编码方法进行编码而得到的帧编码数据的数据816和数据817。但是,对于这些数据816和817,实际上包含MPEG1、2、4等的DCT系数及量化步长等具体的数据,这里,不表示出这些具体的数据,而表示为1个数据表。
与上述识别标志Hfd相当的数据814置于序列同步信号(数据802)之后,但是,也可以置于表示该序列同步信号的数据的指定的N位之后,例如置于数据803之后。但是,最好置于伴有判断条件的数据(固定长代码数据)或可变长代码数据之前。不论哪种情况,置于靠近共用数据的开头的位置是有效果的。
下面,说明进行上述实施例1的图象处理方法的压缩编码处理的图象处理装置(图像编码装置)。
图3是用于说明实施例1的图像编码装置的框图。
图像编码装置100a是将与由多个帧构成的运动图像对应的数字图像数据(运动图像数据)进行压缩编码而生成压缩图像数据的装置。
图像编码装置100a具有根据与被处理帧对应的对象帧数据生成其预测帧数据420的预测数据生成器406和输出作为上述对象帧数据416与预测帧数据420的差分值的差分帧数据的加法器402。
另外,上述图像编码装置100a还具有将上述加法器的输出数据421进行压缩而生成压缩数据423的数据压缩器403和对该数据压缩器的压缩数据423进行可变长编码处理的可变长编码器414。这里,上述数据压缩器403由对上述加法器402的输出421进行DCT处理的离散余弦变换器(DCT器)404和对该DCT器404的输出422进行量化处理并作为上述压缩数据而输出的量化器405构成。
在该图像编码装置100a中,输入到第1输入端子401上的运动图像数据416通过第1开关434a供给上述预测数据生成器406,上述预测帧数据420通过第2开关434b供给上述加法器402。另外,从上述数据压缩器403输出的压缩数据423通过第3开关434c供给上述预测数据生成器406,由上述预测数据生成器406生成的运动信息(运动矢量)418通过第4开关434d向上述可变长编码器414输出。
此外,上述图像编码装置100a根据上述数字图像数据生成包含各画面共用的共用数据的标题信息436并向上述可变长编码器414输出,并具有根据外部的控制信号435利用控制信号437a~437d控制上述开关434a~434d开合的控制器433。这里,上述外部的控制信号435包含表示是否适用于选择与任意的画面对应的压缩画面数据将上述压缩图像数据进行再生的随机再生处理的识别标志Hfd。
并且,上述可变长编码器414的结构为对上述标题信息436、运动信息418和压缩数据423进行可变长编码处理并将作为与上述运动图像对应的压缩图像数据Dv的位流431向输出端子415输出。另外,上述可变长编码器414的结构还是在根据上述标题信息436输出标题Hv时只使固定长代码数据的代码位于从标题的开头位置到上述识别标志代码之间而输出与识别标志Hfd对应的代码。
下面,简单地说明上述预测数据生成器406的具体的结构。
上述预测数据生成器406具有通过第3开关434c接受上述数据压缩器403的压缩数据423并对该压缩数据423进行扩展处理而输出扩展数据426的数据扩展器407和将该扩展数据426与上述预测帧数据420相加并输出再生数据427的第2加法器409。这里,上述数据扩展器407由对上述压缩数据423进行逆量化处理的逆量化器407a和对该逆量化器407a的输出425进行将频率区域的数据变换为空间区域的数据的逆DCT处理并输出上述扩展数据426的IDCT器407b构成。
另外,上述预测数据生成器406还具有将上述第2加法器409的输出(再生数据)427作为与下一处理帧对应的参照图像数据进行存储的帧存储器410。该帧存储器410的结构为根据外部的读出地址信号428输出存储数据。
此外,该预测数据生成器406还具有根据输入的数字图像数据416求与当前处理帧的对象块对应的运动矢量MV并输出的运动检测器411、根据该运动检测器411的运动矢量MV418发生对上述帧存储器410的读出地址信号428的地址生成器412和取得上述帧存储器410中由该读出地址信号428指定的区域的数据并作为上述预测帧数据420而输出的预测信号取得器314。
下面,说明其动作。
数字图像数据输入到第1输入端子401,上述识别标志Hfd的信息(标志信息)435输入到第2输入端子432上。于是,在控制器433中根据标志信息435生成控制信号437a~437d,控制上述各开关434a~434d开合。这里,上述控制信号437a~437d是相同的控制信号。
上述识别标志Hfd表示压缩图像数据Dv适用于随机再生处理时(即上述识别标志Hfd的值为“1”时),开关434a~434d根据控制器433的控制信号437a~437d而打开。于是,对于输入的数字图像数据,就对与所有的帧对应的帧数据进行帧内编码处理。
即,数字图像数据直接通过加法器402输入到数据压缩器403中,在该数据压缩器403中进行与MPEG对应的数据压缩处理(DCT处理和量化处理)。该数据压缩器403的压缩数据(量化系数)423由可变长编码器414变换为可变长代码。这样,就生成了与各帧对应的帧编码数据Pa(1)~Pa(n)。另外,这时,在上述可变长编码器414中,序列同步信号(同步信号Hsd)、识别标志Hfd1(值=1)、其他共用数据Hcd和定位排列数据Had等变换为代码,形成标题Hva。这时,该标题Hva形成为按照该顺序传送上述同步信号Hsd、识别标志Hfd1、共用数据Hcd和定位排列数据Had的结构。
并且,附加了标题Hva的帧编码数据Pa(1)~Pa(n)作为压缩图像数据Dva从上述可变长编码器414输出。
另一方面,上述识别标志Hfd表示压缩图像数据Dv不适用于随机再生处理时(即,上述识别标志Hfd的值为“0”时),开关434a~434d就根据控制器433的控制信号437a~437d控制开合。这样,例如对于输入的数字图像数据,对与最初的帧对应的帧数据P(1)进行帧内编码处理,而对与其以后的帧对应的帧数据P(2)~P(n)进行帧间编码处理。
由于帧内编码处理与上述相同,所以,下面,说明帧间编码处理。
上述开关434a~434d根据控制器433的控制信号437a~437d而闭合时,就对输入的数字图像数据进行帧间编码处理。
即,在预测数据生成器406中,根据已进行了编码处理的帧的数据生成与被处理帧对应的预测数据420。于是,由第1加法器402将上述预测帧数据420从与被处理帧对应的帧数据416中减去,生成差分帧数据421。该差分帧数据421在上述数据压缩器403中由DCT器404变换为频率区域的数据422,进而由量化器405变换为量化系数,作为压缩数据423向可变长编码器414输出。
在可变长编码器414中,该压缩数据(量化系数)423变换为可变长代码,生成帧编码数据Pb(2)~Pb(n)。
另外,上述压缩数据423通过第3开关434c输入预测数据生成器406。于是,该压缩数据(量化系数)在数据扩展器407中由逆量化器407a变换为频率区域的数据425,进而该数据425由逆IDCT器407b变换为空间区域的数据426,作为复原数据而输出。
并且,在第2加法器409中,该复原数据426与上述预测数据420相加并作为再生数据427而输出。该再生数据427作为用于对下一帧的数据进行编码的参照数据而存储到帧存储器410中。
这时,在上述运动检测器411中,根据输入的数字图像数据416利用块匹配等方法检测帧间的图像的运动信息,并作为运动矢量418而向上述地址生成器412输出。在该地址生成器412中,根据上述运动矢量418生成指定帧存储器410中的存储区域的地址信号428。于是,由预测信号取得器413作为预测数据420取得根据该地址信号428指定的帧存储器410的存储区域的数据并向上述各加法器输出。
另外,上述运动矢量418通过上述第4开关434d向上述可变长编码器414输出,由该可变长编码器414变换为可变长代码。
这样,就生成了与各帧对应的帧编码数据Pb(1)~Pb(n)。另外,这时,在上述可变长编码器414中,序列同步信号(同步信号Hsd)、识别标志Hfd2(值=0)、其他共用数据Hcd和定位排列数据Had等变换为代码,形成标题Hvb。该标题Hvb形成为上述同步信号Hsd、识别标志Hfd2、共用数据Hcd和定位排列数据Had按照该顺序进行传送的结构。
并且,附加了标题Hvb的帧编码数据Pb(1)~Pb(n)作为压缩图像数据Dvb从上述可变长编码器414输出。
这样,在本实施例1中,对与1个运动图像对应的数字图像数据进行压缩编码处理而生成压缩图像数据,这时,将表示该压缩图像数据是否适用于对任意的画面的随机的独立再生的识别标志配置在位于标题的开头的同步信号Hsd之后,所以,在进行赋予与1个运动图像对应的压缩图像数据的标题的分析处理时,可以迅速地进行上述识别标志的分析,从而可以在短时间内检测对该压缩图像数据的随机的独立再生的适应性。
在上述实施例1中,作为压缩图像数据Dv的标题Hv的数据结构,示出了将表示对压缩图像数据的随机再生处理的适应性的识别标志配置在标题内的同步信号Hsd之后的结构,但是,上述标题的数据结构并不限于此结构。
例如,上述标题的数据结构也可以如图4所示的标题Hvm那样,采用将由固定长代码构成的第1共用数据Hcd1配置在同步信号Hsd之后而将上述识别标志Hfd配置其后,然后顺序配置由可变长代码构成的第2共用数据Hcd2和定位排列数据Had的结构。
(实施例1的变形例)图5和图6是用于说明上述实施例1的变形例的图像传送方法和图象处理方法的图。
图5是用于说明上述实施例1的变形例的图像传送方法的图。
图5(a)表示适用于随机再生处理的第1压缩图像数据Dvc,图5(b)表示并适用于随机再生处理的第2压缩图像数据Dvd。
上述第1压缩图像数据Dvc是对与运动图像数据D的所有的帧对应的帧数据P(1)~P(n)(参见图10(a))进行帧内编码处理而得到的数据。并且,在该压缩图像数据Dvc中,在与各帧对应的帧编码数据Pa(1)~Pa(n)之前赋予了帧标题(VOL)Hvc(1)~Hvc(n)。另外,在各帧标题Hvc(1)~Hvc(n)中包含表示对应的帧编码数据Pa(1)~Pa(n)是否是可以随机再生处理的数据的可以独立再生标志Hfd1。
这里,与各帧对应的帧编码数据Pa(1)~Pa(n)是通过帧内编码处理而得到的,所以,上述各标题Hvc(1)~Hvc(n)的可以独立再生标志Hfd1的值就是表示各帧编码数据是可以随机再生处理的值“1”。
在上述各帧标题Hvc(1)~Hvc(n)中,同步信号Hsd、可以独立再生标志Hfd1、共用数据Hcd和定位排列数据Had和图1所示的实施例1的压缩图像数据Dv中的标题Hv一样,也按该顺序排列。另外,这里虽然图中未示出,但是和实施例1一样,包含表示该压缩图像数据Dvc是适用于随机再生处理的识别标志Hfd的与压缩图像数据Dvc全体对应的标题也赋予了上述压缩图像数据DVC。
另一方面,上述第2压缩图像数据Dvd是对与运动图像数据D的指定的帧对应的帧数据进行帧内编码处理而对其他的帧进行帧间编码处理而得到的数据。
在该压缩图像数据Dvd中,和上述压缩图像数据Dvc一样,在与各帧对应的帧编码数据Pd(1)、…、Pd(r)、…、Pd(n)之前也赋予了帧标题(VOL)Hvd(1)、…、Hvd(r)、…、Hvd(n)。另外,在各帧标题Hvd(1)、…、Hvd(r)、…、Hvd(n)中包含表示对应的帧编码数据Pd(1)、…、Pd(r)、…、Pd(n)是否可以随机再生处理的可以独立再生标志Hfd1或Hfd0。
这里,帧编码数据Pd(1)、Pd(r)是通过帧内编码处理而得到的,所以,上述帧标题Hvd(1)、Hvd(r)的可以独立再生标志Hfd1的值就是表示该帧编码数据Pd(1)、Pd(r)是可以随机再生处理的值“1”。另一方面,上述以外的帧编码数据Pd(2)、Pd(3)、Pd(4)、…、Pd(n-1)、Pd(n)是通过帧间编码处理而得到的,所以,上述帧标题Hvd(2)、Hvd(3)、Hvd(4)、…、Hvd(n-1)、Hvd(n)的可以独立再生标志Hfd0的值就是表示这些帧编码数据Pd(2)、Pd(3)、Pd(4)、…、Pd(n-1)、Pd(n)是不能随机再生处理的值“0”。
在与各帧对应的标题Hvd(1)、…、Hvd(r)、…、Hvd(n)中,同步信号Hsd、可以独立再生标志Hfd1或Hfd0、共用数据Hcd和定位排列数据Had和图1所示的实施例1的压缩图像数据Dv中的标题Hv一样也按该顺序排列。另外,这里虽然图中未示出,但是和实施例1一样,包含表示该压缩图像数据Dvd不适用于随机再生处理的识别标志Hfd的与压缩图像数据Dvd全体对应的标题也赋予上述压缩图像数据Dvd。
并且,在本实施例1的变形例的图像传送方法中,先传送与上述压缩图像数据全体对应的标题,其次,和与各帧对应的帧标题一起顺序传送构成上述压缩图像数据的与上述各帧对应的压缩画面数据(帧编码数据)。这时,在与压缩图像数据全体对应的标题或各帧标题Hvc或Hvd的传送处理中,先传送表示上述压缩图像数据的开头位置的同步信号Hsd,接着就传送识别标志Hfd或可以独立再生标志Hfd1、Hfd0。然后,顺序传送上述共用数据Hcd和定位排列数据Had。
下面,说明本发明实施例1的变形例的图象处理方法。
图6是用于说明上述实施例1的变形例的图象处理方法的图,该图象处理方法是将图2所示的实施例1的图象处理方法扩展的方法。
即,本变形例的图象处理方法是将图2所示的实施例1的图象处理方法的S105~S107的处理变更为图6所示的S205、S209、S210和S207的处理。因此,本变形例的图象处理方法中的其他步骤S201~204、208的处理与实施例1的图象处理方法中的步骤S101~104、108的处理完全相同。
下面,详细说明。
首先,开始进行编码处理时(S201),生成表示与由多个输入图像(帧)构成的数字运动图像对应的压缩图像数据Dv的开始的序列同步信号Hsd(S202)。这里,该同步信号Hsd作为一例使用32位的唯一的代码。
其次,对上述数字运动图像中包含的所有的帧生成表示是否应不参照作为编码的对象的被处理帧以外的帧进行压缩编码处理的识别标志Hfd的代码(S203)。在该S203,对数字运动图像中的所有的帧进行不参照其他的帧的压缩编码处理时,将该识别标志Hfd的值取为“1”,否则就取为“0”。
然后,在再生侧,生成再生压缩图像数据Dv时所需要的各帧共用的共用数据和定位排列数据等的代码(S204)。
并且,在S205、209、210、207进行顺序对构成上述运动图像的各帧的数据(帧数据)进行压缩编码的处理。
具体而言,在输入各帧数据时(S205),先生成与各帧对应的帧同步信号(S209)。该帧同步信号是与S202的序列同步信号不同的表示各帧的开始的唯一的代码。其次,生成表示与作为被处理对象的帧对应的帧编码数据是否可以独立再生的可以独立再生标志(S210)。并且,按照上述识别标志Hfd和可以独立再生标志的值进行输入的帧数据的压缩编码处理,生成帧编码数据(S206)。
该S206的具体的编码处理和上述实施例1的图象处理方法中的S106的处理完全相同。
即,在上述识别标志Hfd的值为“1”时,就对构成运动图像数据D的所有的帧数据P(1)~P(n)进行帧内编码处理,另一方面,在识别标志Hfd为“0”时,就根据可以独立再生标志对构成运动图像数据D的指定的帧数据进行帧内编码处理而对指定的帧数据以外的帧数据进行帧间编码处理。
并且,在上述S206的编码处理之后,判断输入的帧数据是否与构成数字运动图像的最后的帧对应(S207)。判断的结果,如果输入帧数据不是与最后的帧对应,就再次进行上述S209的帧同步信号的生成和S210的可以独立再生标志的生成以及S206的编码处理。另外,如果输入帧数据与最后的帧对应,就结束对上述运动图像数据的编码处理(S208)。
通过进行上述编码处理,可以生成图5(a)所示的适用于随机再生处理的压缩图像数据Dvc或图5(b)所示的不适用于随机再生处理的编码效率高的压缩图像数据Dvd。
这样的压缩图像数据通过通信线路传送给译码装置侧或通过保存到记录介质中而供给译码装置侧。
在这样的实施例1的变形例中,除了实施例1的图象处理方法的编码处理外,还将帧标题(辅助标题)附加到与构成上述压缩图像数据的各帧对应的帧编码数据(压缩画面数据)上,在该帧标题中,包含表示各帧的帧编码数据是否可以独立地再生的可以独立再生标志,并且只使固定长代码数据位于从该帧标题的开头位置到该可以独立再生标志之间,所以,不仅可以迅速地进行与压缩图像数据全体对应的标题的识别标志的分析,而且在进行赋予与各帧对应的帧编码数据的帧标题的分析处理时,可以迅速地进行上述可以独立再生标志的分析。在该变形例中,特别是在进行压缩图像数据的快进再生处理时,根据帧标题的可以独立再生标志可以迅速地检测与各帧对应的帧编码数据是否可以独立再生,从而可以良好地进行快进再生处理。
(实施例2)下面,说明本发明实施例2的图象处理方法。
本图象处理方法是对将与由多个画面构成的图像对应的数字图像数据进行压缩编码而得到的压缩图像数据译码从而生成与上述图像对应的再生图像数据的方法。这里,作为译码处理的对象的压缩图像数据采用具有图1(a)所示的数据结构的压缩图像数据Dv。具体而言,该压缩图像数据Dv就是图1(b)所示的适用于随机再生处理的压缩图像数据Dva和图1(c)所示的不适用于随机再生处理但编码效率高的压缩图像数据Dvb这二者中之一的数据。
图7是用于说明本实施例2的图象处理方法的图,图中示出了该图象处理方法的译码处理的流程。
首先,输入利用实施例1的图象处理方法进行编码后的压缩图像数据Dv(在表4~表6中表示了详细的数据结构)时(S301),就检测进行编码处理时赋予压缩图像数据Dv的标题的序列同步信号(S302)。该序列同步信号与表4中的数据802相当。
其次,根据外部操作的控制信号判断是否进行用于图像的快进再生、快倒再生或图像编辑的随机访问再生处理(S303)。这里,上述控制信号通过外部的输入而给定(通过快进按钮的按压操作等)。
在上述S303的判断的结果,不进行随机访问再生处理时,就进行上述标题的共用数据(表4~表6中的数据803~815)的解读,并进行对与各帧对应的帧编码数据的译码处理的准备(S307)。
然后,利用指定的译码方法再生各帧编码数据(S310)。
在本实施例中,对于I帧的帧编码数据,对与各子块对应的量化系数顺序进行逆量化处理和逆DCT处理,对构成上述帧的所有的宏块进行再生与各宏块对应的图像数据的处理。
另外,对于与P帧或B帧对应的帧编码数据,进行参照其他帧的再生数据的帧间译码处理。
即,在该帧间译码处理中,对各子块的量化系数(量化的DCT系数)顺序进行逆量化处理和逆DCT处理,复原与各宏块对应的差分数据。然后,根据已进行了译码处理的译码处理结束的帧的图像数据通过冗余而生成与作为译码处理的对象的被处理帧的对象宏块对应的图像数据的预测数据。该预测数据与上述复原的差分数据相加后,再生对象宏块的图像数据。
然后,判断作为译码处理的对象的帧编码数据是否与上述压缩图像数据Dv的最后的帧对应(S311)。该判断的结果,如果帧编码数据不是与最后的帧对应,就再次进行上述S310的译码处理,如果帧编码数据与最后的帧对应,就结束对上述压缩图像数据Dv的译码处理(S312)。
另一方面,在上述S303的判断结果是进行随机访问再生处理时,首先判断作为译码的对象的压缩图像数据是否适用于随机再生处理。即,抽出在上述编码处理的说明中所述的识别标志Hfd(S304)。在本实施例2中,紧接在数据802(序列同步信号)之后存在上述识别标志Hfd的数据814。因此,在进行序列同步信号的解读后,便可立即抽出识别标志Hfd。
其次,检查上述识别标志Hfd的值,判断上述输入的压缩图像数据Dv是否适用于随机访问再生处理(独立再生处理)(S305)。
在上述识别标志Hfd的值为“1”时,该识别标志Hfd就表示上述压缩图像数据Dv适用于独立再生处理,在其值为“0”时,该识别标志Hfd就表示上述压缩图像数据Dv不适用于独立再生处理。
在上述S305的判断的结果,上述识别标志Hfd的值为“1”时,就分析位于该识别标志Hfd之后的关于各帧的图象处理的共用数据(S308)。然后,通过译码而再生与各帧对应的帧编码数据(S310)。这时,S310的译码处理与不进行随机访问时的译码处理的不同点仅在于不进行帧间译码处理。
然后,判断作为译码处理的对象的帧编码数据是否与上述压缩图像数据Dv的最后的帧对应(S311)。该判断的结果,如果帧编码数据与最后的帧不对应,就再次进行上述S310的译码处理,如果帧编码数据与最后的帧对应,就结束对上述压缩图像数据Dv的译码处理(S312)。
另一方面,在上述S305的判断的结果,在识别标志Hfd的值为“0”时,即压缩图像数据Dv不适用于独立再生处理时,就输出表示不进行独立再生处理的信息(S306),并结束与输入的压缩图像数据Dv对应的译码处理(S312)。
这样,在本实施例2的图像译码处理中,输入的压缩图像数据Dv的标题是识别标志Hfd置于序列同步信号之后的结构,所以,可以立即判定与运动图像对应的压缩图像数据Dv是否适用于独立再生处理即与构成该运动图像的各帧对应的帧编码数据是否却可以独立再生。
在上述实施例2中,S302的序列同步信号的检测处理在S303的随机访问判断处理之前进行,但是,S302的序列同步信号的检测处理也可以在S303的随机访问判断处理之后进行。
另外,在上述实施例2中,对于作为译码对象的压缩图像数据Dv,在该标题中,识别标志Hfd配置在序列同步信号之后,但是,在压缩图像数据Dv的标题内,识别标志Hfd也可以配置在N位的固定长代码数据之后。这时,在进行随机访问处理时,在S304,就跳过该N位的数据而抽出识别标志Hfd,在S308,就解读包含上述跳过的N位的数据。
另外,将上述识别标志Hfd置于伴有判断条件的数据(固定长编码数据)或可变长编码的数据之前时,不需要进行条件判定就可以立即抽出可以独立再生标志,所以,适用于随机访问。特别是在识别标志Hfd配置在可变长代码之前时,在识别标志Hfd之前的数据的分析处理中,输入的标题的数据就不需要与表中准备的数据进行比较,所以,可以迅速抽出识别标志Hfd。
另外,输入的压缩图像数据Dv,作为与该压缩图像数据全体对应的标题,不限于具有上述识别标志配置在同步信号Hsd之后的标题,如图5所示,可以将包含可以独立再生标志的帧标题附加到构成压缩图像数据的各帧编码数据上。这时,由于在各帧中存在可以独立再生标志,所以,只要看了与各帧对应的帧编码数据,就知道该帧是否可以独立再生。这时,在帧标题内,在帧同步信号之后配置了可以独立再生标志,所以,可以立即判定该帧是否可以独立再生。
下面,说明利用上述实施例2的图象处理方法进行压缩译码处理的图象处理装置(图像译码装置)。
图8是由于说明本实施例2的图像译码装置的框图。
图像译码装置100b是接受将与由多个帧构成的运动图像对应的数字图像数据进行压缩编码而得到的压缩图像数据511并将该压缩图像数据进行译码从而生成与上述图像对应的再生图像数据的装置。这里,上述压缩图像数据假定是由上述实施例1的图像编码装置100a生成的。
即,上述图像译码装置100b具有分析包含在上述压缩图像数据中的标题和其他数据并生成控制信息523及运动信息524同时分析包含在上述压缩图像数据511中的与各帧对应的数据并输出压缩帧数据512的分析器502和将与上述各帧对应的压缩帧数据扩展从而生成扩展帧数据514的数据扩展器503。
在本实施例2中,上述分析器502的结构是在标题的分析处理中根据需要跳过从标题开头位置到上述识别标志为止的由固定长代码构成的共用数据而进行上述识别标志的分析。另外,该数据扩展器503由对上述压缩图像数据进行逆量化处理从而生成频率区域的数据513的逆量化器503a和对该逆量化器503a的输出进行将频率区域的数据变换为空间区域的数据的逆离散余弦变换(IDCT处理)并输出上述扩展帧数据514的IDCT器503b构成。
另外,上述图像译码装置100b还具有根据从上述数据扩展器503输出的扩展帧数据生成其预测帧数据520的预测数据生成器506和将与上述数据扩展器503的被处理帧对应的扩展帧数据和与其对应的预测帧数据520相加并将再生帧数据515向输出端子510输出的加法器505。
在该图像译码装置100b中,通过上述分析器502的分析而得到的运动信息(运动矢量)524通过第1开关522a供给上述预测数据生成器506,上述预测帧数据520通过第2开关522b供给上述加法器505。另外,从上述加法器505输出的再生帧数据515通过第3开关622c供给上述预测数据生成器506。
此外,上述图像译码装置100b还具有根据通过上述分析器502的标题的分析而得到的控制信息523利用控制信号525a~525c控制上述各开关522a~522c的控制器521。
下面,简单地说明上述预测数据生成器506的结构。
该预测数据生成器506具有将上述加法器505的输出(再生数据)515作为与下一处理帧对应的参照图像数据而进行存储的帧存储器507。该帧存储器507的结构为根据读出地址信号518输出存储数据。
此外,该预测数据生成器506还具有根据上述分析器502的运动矢量517而生成对上述帧存储器507的读出地址信号518的地址生成器508和取得由上述帧存储器507的该读出地址信号518指定的区域的数据并作为上述预测帧数据520而输出的预测信号取得器509。
下面,说明其动作。
在由实施例1的图像编码装置100a进行压缩编码后的表4~表6所示的格式的压缩图像数据输入到输入端子501上时,首先由分析器502进行压缩图像数据的标题的分析,检测序列同步信号等。另外,根据外部的输入(快紧按钮的按压操作等)是否进行用于图像的快进再生、快倒再生或图像编辑的随机访问的外部控制信号(图中未示出)输入上述分析器502。
在不进行上述随机访问时,由分析器502进行共用数据(表4~表6中的数据803~815)的解读,并进行用于与各帧对应的帧编码数据的译码处理的准备。这时,开关522a~522c由控制器521的控制信号根据帧的编码类型(I画面、P画面、B画面)进行开合控制。
另外,在上述分析器502中,根据与压缩图像数据的各帧对应的帧编码数据抽出运动矢量524,并进而将与各帧对应的量化步长及量化系数作为压缩数据512向上述数据扩展器503输出。
这里,在上述帧编码数据是通过帧内编码处理而得到的数据时,上述压缩数据(量化系数)512就由上述数据扩展器503利用量化器503a进行逆量化处理,变换为频率区域的数据513,进而由IDCT器503b进行逆DCT处理,变换为空间区域的数据(扩展数据)514。该逆量化处理和逆DCT处理对构成各帧的宏块的各子块进行。并且,与各宏块对应的扩展数据通过加法器505作为再生数据515从输出端子510输出。
另外,在帧编码数据是通过帧间编码处理而得到的数据时,在上述数据扩展器503中,就对与各子块对应的量化系数(压缩数据)顺序进行逆量化处理和逆DCT处理,与各宏块对应的差分数据复原为上述扩展数据。并且,与对象宏块对应的差分数据由加法器505与对应的因材施教相加,作为再生数据而输出。
这时,在预测数据生成器506中,帧存储器507存储的译码处理已结束的帧的再生数据和编码装置的预测处理一样,通过地址生成器508和预测信号取得器509的冗余,作为与被处理帧的对象宏块对应的预测数据而读出。
即,在上述预测数据生成器506的地址生成器508中,根据上述分析器502的运动矢量生成帧存储器507的地址信号518。于是,由预测信号取得器509将帧存储器的由地址信号指定的区域的数据作为上述预测数据520而取得。
并且,由加法器505将上述数据扩展器503的差分数据与上述预测数据相加,作为对象宏块的再生数据而输出。
另一方面,在进行随机访问时,通过对该压缩图像数据的标题的分析来判断作为译码的对象的压缩图像数据是否适用于独立再生。
即,在上述分析器502中,抽出上述识别标志523,向控制器521输出。
在本实施例中,在上述压缩图像数据的标题中,在与序列同步信号对应的数据802之后配置与识别标志Hfd对应的数据814,所以,在标题的分析处理中,可以在短时间内抽出识别标志Hfd。
上述识别标志向控制器521输出时,由该控制器521进行上述识别标志Hfd的分析,并判断压缩图像数据是否适用于随机再生处理。
该判断的结果,如果上述压缩图像数据适用于独立再生时(上述识别标志Hfd的值为“1”时),在由分析器502进行共用数据的分析(可变长译码)后,由上述数据扩展器503进行与指定的帧对应的帧编码数据的再生处理。这时,在译码处理中,和不进行随机访问时的译码处理那样,也不进行帧间译码,所以,开关522a~522c根据控制器521的控制信号而保持为开状态。
上述识别标志Hfd的判断的结果,如果该识别标志Hfd的值为“0”时,即压缩图像数据不适用于独立再生时,表示不进行独立译码的信息就不从控制器521供给上述译码装置所需要的部分。
这样在本实施例2的图像译码装置中,在进行压缩图像数据Dv的标题的序列同步信号的分析处理之后,进行识别标志Hfd的分析处理,所以,可以立即判定与运动图像对应的压缩图像数据Dv是否适用于独立再生处理,即与构成该运动图像的各帧对应的帧编码数据是否全部可以独立再生。
此外,通过将用于由软件利用在上述各实施例及其变形例中所示的图象处理方法进行图象处理的图象处理程序记录到软盘等数据存储介质上,在独立的计算机系统中便可简单地实现在上述各实施例中所示的图象处理。
图9是用于说明使用存储上述图象处理程序的软盘利用计算机系统进行上述各实施例及其变形例的图象处理的图。
图9(a)表示从软盘的正面看到的外观、剖面结构和软盘本体,图9(b)表示该软盘本体的物理格式的例子。
上述软盘FD是将上述软盘本体收容到软盘套FC内的结构,在该软盘本体D的表面,从外周向内周形成多个同心圆状的纹迹Tr,各纹迹Tr沿角度方向分割为16个扇区Se。因此,在存储上述程序的软盘FD中,上述软盘本体D将作为上述程序的数据记录到在其上分配的区域(扇区)Se中。
另外,图9(c)表示用于进行对软盘FD的上述程序的记录和由软件使用存储在软盘FD上的程序的图象处理的结构。
在将上述程序向软盘FD上记录时,从计算机系统Cs将作为上述程序的数据通过软盘驱动器FDD写入软盘FD。另外,利用记录在软盘FD上的程序将上述图像编码装置或图像译码装置构筑到计算机系统Cs中时,利用软盘驱动器FDD从软盘FD中读出程序,装载到计算机系统Cs中。
在上述说明中,作为数据存储介质,使用软盘进行了说明,但是,使用光盘时也和使用上述软盘时一样,可以利用软件进行编码处理或译码处理。另外,数据存储介质不限于上述光盘及软盘,IC卡、ROM存储盒等只要是可以记录程序的介质不论哪一种都可以,使用这些数据记录介质时,和使用上述软盘等时一样,也可以利用软件进行图象处理。
此外,通过将软盘等数据存储介质存储的图像编码信号采用本实施例1或其变形例的图像信号结构,在将上述软盘的图像编码信号进行译码而显示图像时,就可以获得和上述实施例2的译码处理相同的效果。
如上所述,本发明的图像传送方法、图象处理方法、图像处理装置和数据记录介质可以不必发生等待时间而在所需要的时间内进行随机地选择对运动图像的任意帧的压缩数据而再生的随机访问再生处理,这在进行图像信号的传送及存储的系统中的图像编码处理和图像译码处理中是非常有用的,特别是适用于依据MPEG4等标准的压缩运动图像数据的快进再生、快倒再生和编辑等对任意的帧的随机图象处理。
权利要求
1.一种图像发送方法,用于发送对应于包括多个帧的一个图像的压缩图像数据,所述方法包括发送包括该多个帧共用的数据、一个标识该所有的帧是否可以被进行随机访问再生的标识标志、及同步数据的一个标题;和顺序发送对应于该多个帧的压缩帧数据,所述压缩帧数据包含在该压缩图像数据中,其中该标识标志的值被设置为第一值或第二值,该第一值表示可以再生该所有的帧而不用参考任何其它的帧,该第二值表示不是不用参考任何其它的帧就可以再生该所有的帧,和该同步数据位于该标识标志之前,并且位于该标识标志之前的每个数据在长度上是固定的。
2.权利要求1所述的图像发送方法,其中其中该同步数据位于该压缩图像数据的起始处,该标识标志与该同步数据相邻。
3.权利要求1所述的图像发送方法,其中该多个帧共用的数据包括多个固定长度共用数据和多个可变长度共用数据,并且只有该固定长度共用数据位于该标识标志之前。
全文摘要
一种图像发送方法,用于发送对应于包括多个帧的一个图像的压缩图像数据,所述方法包括发送包括该多个帧共用的数据、一个标识该所有的帧是否可以被进行随机访问再生的标识标志、及同步数据的一个标题;和顺序发送对应于该多个帧的压缩帧数据,所述压缩帧数据包含在该压缩图像数据中,其中该标识标志的值被设置为第一值或第二值,该第一值表示可以再生该所有的帧而不用参考任何其它的帧,该第二值表示不是不用参考任何其它的帧就可以再生该所有的帧,和该同步数据位于该标识标志之前,并且位于该标识标志之前的每个数据在长度上是固定的。
文档编号G06T9/00GK1633183SQ200410101129
公开日2005年6月29日 申请日期1999年1月25日 优先权日1998年1月23日
发明者文仲丞 申请人:松下电器产业株式会社

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