(57)【要約】【課題】  従来より圧縮率を高めることができ、かつ、伸張時に特別なデコーダを使用することなく圧縮データの伸張を行うことができる動画データ圧縮方法を提供する。【解決手段】  まず、パターンＳＰ１を拡大または縮小することによって変形パターンＨＳ１を作成する。この時の拡大／縮小率ａを変形パラメータという。次に、その変形パターンＨＳ１からパターンＳＰ２に対応する変形パターンＨＳを抜き出す。次に、パターンＳＰ２から変形パターンＨＳを（各ドットデータ毎に）減算することによって差分パターンＤｂを生成する。次に、差分パターンＤｂについてαデータおよび差分データを作成する。ここで、αデータとは、透明ドットを示すデータである。また、差分データとは、差分パターンから透明ドットを削除したデータである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次表示されるべきパターンを圧縮する動画データ圧縮方法において、
第ｎ（ｎ：自然数）のパターンを拡大または縮小する処理と、
前記第ｎのパターンに続く第（ｎ＋１）のパターンと、拡大または縮小された第ｎのパターンとの差である差分パターンを求める処理と、
を有することを特徴とする動画データ圧縮方法。
【請求項２】
順次表示されるべきパターンを圧縮する動画データ圧縮方法において、
１または複数個おきに前記パターンを基準パターンとして設定し、該基準パターンを拡大または縮小する第１の処理と、
前記基準パターンに続くパターンと前記第１の処理によって拡大または縮小された基準パターンとの差である差分パターンを求める第２の処理と、
を有することを特徴とする動画データ圧縮方法。
【請求項３】
順次表示されるべきパターンを圧縮する動画データ圧縮方法において、
１または複数個おきにパターンを基準パターンとして設定し、該基準パターンを拡大または縮小する第１の処理と、
前記基準パターンに続くパターンと前記第１の処理によって拡大または縮小された基準パターンとの差である差分パターンを求める第２の処理と、
前記差分パターンのドットデータが「０」となるドットを示すαデータを生成すると共に、前記差分パターンから０データを削除した差分データを生成する第３の処理と、
を有することを特徴とする動画データ圧縮方法。
【請求項４】
請求項１に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを伸張する動画データ伸張方法において、
第ｎのパターンに拡大率または縮小率を乗算する処理と、
第（ｎ＋１）のパターンに対応する差分パターンと前記拡大率または縮小率を乗算された第ｎのパターンとを加算することによって第（ｎ＋１）のパターンを得る処理と、
を有することを特徴とする動画データ伸張方法。
【請求項５】
請求項２に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを伸張する動画データ伸張方法において、
基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する処理と、
前記基準パターンに続くパターンに対応する差分パターンと前記拡大率または縮小率を乗算された基準パターンとを加算することによって前記基準パターンに続くパターンを得る処理と、
を有することを特徴とする動画データ伸張方法。
【請求項６】
請求項３に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを伸張する動画データ伸張方法において、
基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する処理と、
前記基準パターンに続くパターンに対応するαデータおよび差分データから差分パターンを求める処理と、
前記差分パターンと前記拡大率または縮小率を乗算された基準パターンとを加算することによって前記基準パターンに続くパターンを得る処理と、
を有することを特徴とする動画データ伸張方法。
【請求項７】
請求項１に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを再生する画像処理装置において、
パターンに拡大率または縮小率を乗算する乗算手段と、
差分パターンと前記乗算手段から出力されたパターンとを加算する加算手段と、
伸張すべき差分パターンを前記加算手段へ加えると共に、前記差分パターンの１表示タイミング前のパターンおよび拡大率または縮小率を前記乗算手段へ加える制御手段と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項２に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを再生する画像処理装置において、
基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する乗算手段と、
前記基準パターンに続くパターンに対応する差分パターンと前記乗算手段の出力とを加算する加算手段と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項３に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを再生する画像処理装置において、
基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する乗算手段と、
前記基準パターンに続くパターンに対応するαデータおよび差分データから差分パターンを求める差分パターン再生手段と、
前記差分パターン再生手段によって再生された差分パターンと前記乗算手段の出力を加算する加算手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮率の拡大を図った動画データ圧縮方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動画データを圧縮する方法として種々の方法が考えられているが、その１つに、１フレーム前の動画データと、圧縮対象フレームの動画データとの差分データを用いる方法が知られている。しかしながら、従来のこの種の圧縮方法は、圧縮データを伸張する専用のデコーダが必要であり、コスト高になる問題があった。
なお、従来の画像データ圧縮方法が記載された技術文献として、特許文献１、２が知られている。
【特許文献１】特開平２−２７４０８１号公報
【特許文献２】特開平３−４９３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、圧縮率を高めることができ、かつ、伸張時に特別なデコーダを使用することなく圧縮データの伸張を行うことができる動画データ圧縮／伸張方法およびそれを用いた画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、順次表示されるべきパターンを圧縮する動画データ圧縮方法において、第ｎ（ｎ：自然数）のパターンを拡大または縮小する処理と、前記第ｎのパターンに続く第（ｎ＋１）のパターンと、拡大または縮小された第ｎのパターンとの差である差分パターンを求める処理とを有することを特徴とする動画データ圧縮方法である。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、順次表示されるべきパターンを圧縮する動画データ圧縮方法において、１または複数個おきに前記パターンを基準パターンとして設定し、該基準パターンを拡大または縮小する第１の処理と、前記基準パターンに続くパターンと前記第１の処理によって拡大または縮小された基準パターンとの差である差分パターンを求める第２の処理とを有することを特徴とする動画データ圧縮方法である。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、順次表示されるべきパターンを圧縮する動画データ圧縮方法において、１または複数個おきにパターンを基準パターンとして設定し、該基準パターンを拡大または縮小する第１の処理と、前記基準パターンに続くパターンと前記第１の処理によって拡大または縮小された基準パターンとの差である差分パターンを求める第２の処理と、前記差分パターンのドットデータが「０」となるドットを示すαデータを生成すると共に、前記差分パターンから０データを削除した差分データを生成する第３の処理とを有することを特徴とする動画データ圧縮方法である。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを伸張する動画データ伸張方法において、第ｎのパターンに拡大率または縮小率を乗算する処理と、第（ｎ＋１）のパターンに対応する差分パターンと前記拡大率または縮小率を乗算された第ｎのパターンとを加算することによって第（ｎ＋１）のパターンを得る処理とを有することを特徴とする動画データ伸張方法である。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、  請求項２に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを伸張する動画データ伸張方法において、基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する処理と、前記基準パターンに続くパターンに対応する差分パターンと前記拡大率または縮小率を乗算された基準パターンとを加算することによって前記基準パターンに続くパターンを得る処理とを有することを特徴とする動画データ伸張方法である。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを伸張する動画データ伸張方法において、基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する処理と、前記基準パターンに続くパターンに対応するαデータおよび差分データから差分パターンを求める処理と、前記差分パターンと前記拡大率または縮小率を乗算された基準パターンとを加算することによって前記基準パターンに続くパターンを得る処理とを有することを特徴とする動画データ伸張方法である。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを再生する画像処理装置において、パターンに拡大率または縮小率を乗算する乗算手段と、差分パターンと前記乗算手段から出力されたパターンとを加算する加算手段と、伸張すべき差分パターンを前記加算手段へ加えると共に、前記差分パターンの１表示タイミング前のパターンおよび拡大率または縮小率を前記乗算手段へ加える制御手段とを具備することを特徴とする画像処理装置である。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを再生する画像処理装置において、基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する乗算手段と、前記基準パターンに続くパターンに対応する差分パターンと前記乗算手段の出力とを加算する加算手段とを具備することを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、請求項３に記載された動画データ圧縮方法によって圧縮された動画データを再生する画像処理装置において、基準パターンに拡大率または縮小率を乗算する乗算手段と、前記基準パターンに続くパターンに対応するαデータおよび差分データから差分パターンを求める差分パターン再生手段と、前記差分パターン再生手段によって再生された差分パターンと前記乗算手段の出力を加算する加算手段とを有することを特徴とする画像処理装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、動画スプライトを拡大または縮小した後差分スプライトを求めるようにしたので、従来のデータ圧縮方法よりさらに圧縮率を高めることができ、かつ、伸張時に特別なデコーダを使用することなく圧縮データの伸張を行うことができる効果がある。
また、この発明によれば、αデータを用いて差分スプライトを圧縮して差分データとしているので、さらに圧縮率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施の形態による動画データ圧縮方法を説明するための説明図であり、この図において、ＳＰ１、ＳＰ２は順次表示されるべき動画パターンである。従来の圧縮方法では、パターンＳＰ１とＳＰ２の差分（符号Ｄａ参照）をとるという圧縮方法であったが、この実施形態による圧縮方法は、まず、パターンＳＰ１を拡大または縮小することによって変形パターンＨＳ１を作成する。この時の拡大／縮小率ａを以下変形パラメータという。次に、その変形パターンＨＳ１からパターンＳＰ２に対応する変形パターンＨＳを抜き出す。次に、パターンＳＰ２から変形パターンＨＳを（各ドットデータ毎に）減算することによって差分パターンＤｂを生成する。次に、差分パターンＤｂについてαデータおよび差分データを作成する。ここで、αデータとは、差分パターンの各ドットにそれぞれ対応して１ビットが用意された、差分パターンのドット数と同じドット数のデータであり、差分パターンが透明データ（データ「０」）の時、すなわち、パターンＳＰ２と変形パターンＨＳが同一のデータの時”１”が書き込まれ、透明データでない場合は”０”が書き込まれる。また、差分データとは、差分パターンから透明データを削除したデータであり、差分パターンより透明データの数だけデータ数が少ないデータである。
【００１５】
そして、記憶媒体に記憶される時は、パターンＳＰ１については、基準パターンとしてそのまま記憶媒体に記憶させ、パターンＳＰ２については、代わりに差分データ、変形パラメータａおよびαデータを記憶媒体に記憶させる。
パターンＳＰ２に続くパターンＳＰ３、ＳＰ４・・・についても同様に、「基準パターン」と「差分データ、変形パラメータａ、αデータ」を交互に記憶させる。なお、基準パターン１つに対し、複数の差分パターンを記憶させてもよい。また、パターンＳＰ３について、パターンＳＰ２の拡大／縮小データとの差分データ、変形パラメータａ、αデータを記憶させ、パターンＳＰ４について、パターンＳＰ３の拡大／縮小データとの差分データ、変形パラメータａ、αデータを記憶させ、以下同様に記憶させてもよい。
【００１６】
また、基準パターンについてもαデータを記憶させてもよい。また、変形パラメータａをスプライト属性データとして処理してもよい。
圧縮記憶されたパターンＳＰ２を伸張する時は、まず、差分データおよびαデータから差分パターンＤｂを再生し、次に、基準パターンＳＰ１に変形パラメータａを乗算し、次いでその乗算結果に差分パターンＤｂを加算することによって伸張されたパターンＳＰ２を得る。
【００１７】
次に、上述した圧縮方法によって圧縮された動画データを再生するこの発明の一実施形態による画像処理装置について図２〜図６を参照して説明する。図２において、符号１はＣＧメモリ、２は画像処理装置、３は画像処理装置２へ動画表示の指示を行うＣＰＵ（中央処理装置）、４は画像処理装置２から出力される表示データに基づいて動画表示を行うモニタである。ＣＧメモリ１には、静止画パターンおよび動画パターンが記憶されている。ここで、動画パターンとは、動画表示のためのパターンであり、図３に示すように、基準パターンと差分データおよびαデータから構成されている。また、基準パターンは１つとは限らず、複数の基準パターンおよび対応する複数の差分データが１つの動画パターンに含まれる場合もある。
【００１８】
また、画像処理装置２において、５はＣＰＵ３によってスプライト属性データが書き込まれるスプライト属性テーブルである。ここで、スプライト属性データとしては、ＣＧメモリ１内の動画パターンまたは静止画パターンを指示するパターン番号、そのパターンの拡大、縮小、回転等のレンダリング処理を指示するレンダリング指示データ、前述した変形パラメータ、レンダリング処理後のパターンのモニタ４における表示位置を指示する位置データ等がある。図４に動画パターンを指示するスプライト属性テーブルの一例を示す。
【００１９】
６はレンダリング回路であり、スプライト属性テーブル５からスプライト属性データを読み出し、読み出した属性データに基づいて動画データを生成し、フレームメモリ７に書き込む。フレームメモリ７はモニタ４の表示画面の各表示ドットに対応する記憶スロットを有するバッファメモリが書き込み用と読み出し用の２枚設けられたメモリであり、レンダリング回路６によって動画データ（ＲＧＢカラーデータ）が２枚のメモリに交互に書き込まれ、書き込まれたデータが交互にモニタ４へ出力されて表示される。
【００２０】
次に、レンダリング回路６の処置の詳細を図５に示すフローチャートを参照して説明する。
フレームメモリ７の２枚のバッファメモリの切り換えを行った後（ステップＳ１）、まず、スプライト属性テーブル５の読み出しを行う（ステップＳ２）。次に、読み出した属性データが動画パターンであるか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、判断結果が「ＮＯ」であった場合、すなわち、属性データが静止画パターンの属性データであった場合は、ステップＳ４へ進み、通常のスプライト描画処理を行う。この処理においては、まず、ＣＧメモリ１から静止画パターンが読み出され、属性データにレンダリング指示データが含まれている場合は、同データに基づくレンダリング処理が行われてフレームメモリ７に書き込まれる。
【００２１】
次に、ステップＳ５へ進み、ステップＳ４で処理したスプライトが、スプライト属性テーブル５に登録されている最終スプライトか否かが判断される。そして、判断結果が「ＮＯ」の場合は、再びステップＳ２へ進み、次のスプライト属性データが読み出され、同データに基づく静止画スプライトがバッファメモリ７に上書きされる。以下、上記の動作が繰り返され、ステップＳ５の判断が「ＹＥＳ」になると、フレームメモリ７描画処理を終了する。なお、この間、フレームメモリ７の表示用の１枚は、表示スキャンに合わせてモニタ４に出力されている。
【００２２】
一方、スプライト属性テーブル５の読み出しが行われ（ステップＳ２）、読み出された属性データが動画パターンの属性データであるか否かが判断され（ステップＳ３）、その判断結果が「ＹＥＳ」であった場合は、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、動画描画中であるか否かが判断される。そして、判断結果が「ＮＯ」の場合は、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、変数ｉに「１」がセットされる。次いでステップＳ８へ進むと、ＣＧメモリ１から、属性データが指示する動画パターン（図３参照）の第１フレームの基準パターンが読み出され、フレームメモリ７に書き込まれる。
【００２３】
次に、ステップＳ５へ進むと、最終スプライトか否かが判断される。ここで、動画表示の場合はフレームメモリ７の書き込みが１度行われると、ステップＳ５の判断が「ＹＥＳ」となる。次いでフレームメモリ７の切り換えが行われ（ステップＳ１）、ステップＳ２へ進むと、スプライト属性テーブル５の読み出しが行われる。この場合、前回の動画パターンと同じ属性データが読み出される。そして、ステップＳ３を介してステップＳ６へ進むと、現在動画処理中であることから、ステップＳ６の判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ９へ進む。
【００２４】
ステップＳ９では、変数ｉがインクリメントされ、この場合「２」となる。次に、ステップＳ１０へ進むと、フレームメモリ７から１回前の表示フレームの表示データ、すなわち、基準パターンに対応したスプライトが読み出される。次に、読み出されたスプライトに、属性データに含まれている変形パラメータが乗算され、乗算結果がフレームメモリ７に書き込まれる。
【００２５】
次に、ステップＳ１１へ進むと、まず、ＣＧメモリ１から第ｉフレーム（この場合、第２フレーム）の差分データおよびαデータが読み出され、次いで、フレームメモリ７から上記ステップＳ１０で書き込まれた表示データが読み出される。次に、差分データおよびαデータから元の差分パターンが生成され、生成された差分パターンとフレームメモリ７から読み出された表示データとが加算される。そして、この加算結果、すなわち、次に表示すべき動画パターンがフレームメモリ７に書き込まれ、ステップＳ５へ進む。この場合、ステップＳ５の判断は「ＹＥＳ」となる。以下、同様の処理が繰り返されて動画表示が行われる。
【００２６】
以上がこの発明の一実施形態による画像処理装置の詳細である。上記実施形態においては、前回の表示データに変形パラメータａを乗算する際に、レンダリング回路６がフレームメモリ７内のデータをＣＧメモリ１内のデータと同様に扱ってレンダリング処理の１つとして乗算処理を行っている。すなわち、上記実施形態によれば、特別なデコーダを設ける必要がなく、レンダリング処理が可能な画像処理装置であれば伸張処理を行うことができる。
【００２７】
なお、上記実施形態は、図６（イ）に示すように、フレームメモリ内のデータをレンダリング回路へ戻す構成であるが、同図（ロ）に示すように、フレームメモリ内のデータを画像処理装置がＣＧメモリへ戻し、このデータを再び読み出してレンダリング回路へ出力してもよく、また、同図（ハ）に示すように、フレームメモリ内のデータをＣＰＵを経由してＣＧメモリへ戻し、このデータを読み出してレンダリング回路へ出力してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明は、スプライト表示による動画データの圧縮および伸張に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の一実施形態による画像データ圧縮方法を説明するための説明図である。
【図２】この発明の一実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同画像処理装置において用いられる動画パターンを示す図である。
【図４】同画像処理装置において用いられるスプライト属性データを示す図である。
【図５】同画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】画像処理装置の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…ＣＧメモリ、２…画像処理装置、３…ＣＰＵ、４…モニタ、５…スプライト属性テーブル、６…レンダリング回路、７…フレームメモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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