(57)【要約】      （修正有）【課題】デジタル画像圧縮回路による画質を自動的に検査し、検査時間を短縮して人件費を削減する。【解決手段】デジタル動画像信号を設定されたパラメータに基づいて圧縮および伸長する圧縮／伸長処理回路４、５と、自動で所望の画質劣化精度になるように圧縮／伸長されたデジタル画像と原画像との差分を検出して前記差分が所定値以下になるように前記パラメータを設定するＣＰＵ１ａと、前記ＣＰＵにより設定されたパラメータに基づいて圧縮して記録するメモリ７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル動画像信号を設定されたパラメータに基づいて圧縮して記録媒体に記録するための圧縮回路と、前記圧縮回路により圧縮されたデータを伸長する伸長回路と、前記圧縮回路及び前記伸長回路を制御する制御部とを備え前記圧縮伸長により所定以上の画質を維持するようにしたデジタル画像圧縮伸長装置において、
前記制御部は、前記デジタル動画像信号と、前記圧縮回路により圧縮されて前記伸長回路により伸長されたデジタル画像信号との差分を検出して前記差分が所定値以下になるように前記パラメータを前記圧縮回路に設定し、
前記圧縮回路は、前記デジタル動画像信号を前記制御部により設定されたパラメータに基づいて圧縮して前記記録媒体に記録するようにしたことを特徴とするデジタル画像圧縮伸長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル動画像信号を設定されたパラメータに基づいて圧縮して記録媒体に記録するための圧縮回路と、圧縮回路により圧縮されたデータを伸長する伸長回路と、圧縮回路及び伸長回路を制御する制御部とを備え、記録・再生機能を有するＡＶ機器やマルチメディア機器などに用いられるデジタル画像圧縮伸長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非可逆式のデジタル画像圧縮伸長装置は、高周波成分を多く含む画像では圧縮・伸長後の画質が圧縮前より大きく劣化するので、例えば防犯カメラなどのように画質が大きく劣化することなく画像を記録する必要がある装置に適用する場合、製造ライン工程の製品検査時に圧縮・伸長後の画質が圧縮前より大きく劣化しないように圧縮レートを調整する必要がある。ところで、下記の特許文献１には、画像を圧縮して記録媒体に記録する際に、ＭＰＥＧ圧縮・伸長後の画像と、圧縮前の画像を同時に表示することで、画質を確かめながら圧縮することを可能にしたパーソナルコンピュータが開示されている。また、下記の特許文献２には、圧縮画像データの符号量を制御する装置が示されている。
【０００３】
図５は従来のデジタル画像圧縮伸長装置を示し、制御部としてのＣＰＵ１、バスＩＦ２、外部記録メディアインターフェース３、圧縮／伸長処理回路４、５、セレクタ６、メモリ７、ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ８及びバス９を有する。バス９にはバスＩＦ２、外部記録メディアインターフェース３、圧縮／伸長処理回路４、５、セレクタ６が接続され、外部記録メディアインターフェース３には、ＤＶＣ、ＤＶＤ、ＨＤＤ、磁気記録装置などの外部記録メディア１０が接続される。
【０００４】
図５において、圧縮処理時には入力ビデオ信号はＮＴＳＣ信号（有効画素数＝７２０画素×４８０ライン、フレームレート＝３０フレーム/secなど）、その他の変数である圧縮後のビットレート、イントラ間隔を、例えばそれぞれ６Ｍbps、１５フレームなどと設定すると、ビデオ入力端子から入力されたビデオ信号は、セレクタ６を経由してメモリ７に蓄積される。メモリ７に蓄積されたビデオ信号は、ＣＰＵ１の指示通りにメモリ７から随時読み出されセレクタ６、バスＩＦ２を経由してＣＰＵ１内にある一時記憶メモリ（不図示）に蓄積され、必要に応じてバスＩＦ２を経由して圧縮／伸長処理回路４、５のいずれかの圧縮処理回路に送出され、圧縮処理回路にて圧縮演算処理される。圧縮データは外部記録メディアインターフェース３を介して外部記録メディア１０に記録される。
【０００５】
伸長処理時にはＣＰＵ１の指示に従って、、外部記録メディア１０から読み出された圧縮データがバスＩＦ２、ＣＰＵ１（ＣＰＵ１内にある一時記憶メモリ）、バスＩＦ２、セレクタ６経由でメモリ７に蓄積される。次いで、圧縮データはメモリ７、セレクタ６、バスＩＦ２、ＣＰＵ１（ＣＰＵ１内にある一時記憶メモリ）、バスＩＦ２を経由して圧縮／伸長処理回路４、５のいずれかの伸長処理回路に送出され、伸長処理される。また、伸長後のビデオ信号はバスＩＦ２、ＣＰＵ１（ＣＰＵ１内にある一時記憶メモリ）、バスＩＦ２、セレクタ６を経由してメモリ７に蓄積され、次いでＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ８によりアナログビデオ信号として外部に出力することにより、モニタでの画像確認用に用いることも可能である。
【特許文献１】特開２００１−２８７４９号公報（要約書）
【特許文献２】特許第２９０７０６３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、製造ライン工程での製品出荷最終検査で特許文献１に記載の技術を適用し、入力画像と入力画像を圧縮・伸長処理した画像を切り替えてそれら両方の画像を人によりモニタリングしたり、または機器を用いたエラーレート測定などで最終検査を行い製品の出荷テストとする検査方法を行う場合、アナログ出力画像でのチェックとなる。したがってＮＧの場合、アナログ系とデジタル系（エンコーダ前とエンコーダ後）どちらの要因でエラーになっているかの判断が難しく、このため、検査時間が長くなり、人件費が高くなるという問題点がある。また、特許文献２に記載の技術では、符号量の制御のみであり画質がどの程度劣化するかは判断できず、高周波成分を多く含む画像の場合、鮮明な画像を残せない場合がある。
【０００７】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、デジタル画像圧縮回路による画質を自動的に検査することができ、ひいては検査時間を短縮して人件費を削減することができるデジタル画像圧縮伸長装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、デジタル動画像信号を設定されたパラメータに基づいて圧縮して記録媒体に記録するための圧縮回路と、前記圧縮回路により圧縮されたデータを伸長する伸長回路と、前記圧縮回路及び前記伸長回路を制御する制御部とを備え前記圧縮伸長により所定以上の画質を維持するようにしたデジタル画像圧縮伸長装置において、
前記制御部は、前記デジタル動画像信号と、前記圧縮回路により圧縮されて前記伸長回路により伸長されたデジタル画像信号との差分を検出して前記差分が所定値以下になるように前記パラメータを前記圧縮回路に設定し、
前記圧縮回路は、前記デジタル動画像信号を前記制御部により設定されたパラメータに基づいて圧縮して前記記録媒体に記録するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デジタル動画像信号と、圧縮・伸長後のデジタル画像信号の差分を検出して差分が所定値以下になるように圧縮回路にパラメータを設定するので、デジタル画像圧縮回路による画質を自動的に検査することができ、ひいては検査時間を短縮して人件費を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係るデジタル画像圧縮伸長装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１の圧縮／伸長処理回路の圧縮処理回路を示すブロック図、図３は図１の圧縮／伸長処理回路の伸長処理回路を示すブロック図、図４は図１のＣＰＵの処理を説明するためのフローチャートである。
【００１１】
図１に示す回路構成は、図５に示す従来装置と比べてＣＰＵ１ａの処理が異なるのみであるので、詳細な説明は省略する。図２は圧縮／伸長処理回路４、５における予測符号化付き圧縮回路（符号器）の一例である。圧縮対象の画像信号は、バスＩＦ２、フィールド／フレーム並び替え部１１、減算器１２を経由してフレーム／フィールドＤＣＴ部１３に印加され、フレーム／フィールドＤＣＴ部１３により８画素×８画素単位の２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）が行われ、次いで量子化部１４ではレート制御部１５の制御に基づいて、量子化（量子化とはＤＣＴ変換係数全体をある値で割り算して小さい値の数で表現することにより符号量を減らす仕組み）されて圧縮が行われ、圧縮データがバスＩＦ２に出力される。また逆量子化はイントラ（フレーム内符号化）と非イントラ（フレーム間符号化）とでＭＰＥＧの規則にしたがって、逆量子化部１６、逆ＤＣＴ部１７、加算器１８、予測メモリ１９及びフレーム／フィールド動き補償予測部２０により演算される（詳細な説明は省略する）。
【００１２】
レート制御は、レート制御部１５のデータレート制御係数を調整することにより可能であり、Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャの各符号量の割り当てや、量子化パラメータを制御することにより符号化制御を行う。例えばフレーム単位で符号量を制御するシステムの場合、圧縮データの符合量の結果と、現在及び過去のイントラ間隔符号量と、空きエリアと考えられる（使用可能と予測される）符号量とを比較することによって現在処理中のフレームのデータ符号量を調整することにより、レート制御を行う。
【００１３】
図３は圧縮／伸長処理回路４、５の伸長処理回路の一例であり、逆量子化部２１、逆ＤＣＴ部２２、加算器２３、予測メモリ２４、動き補償予測部２５などを有する。処理は圧縮処理の逆の動作を行ってビデオ出力データを生成する（詳細な説明は省略する）。
【００１４】
次に図４を参照してＣＰＵ１ａの動作を説明する。ステップＳ１では、メモリ７に格納されている原画像の圧縮／伸長処理を実行し、圧縮／伸長処理後の画像をメモリ７に格納する。ステップＳ２では、メモリ７に蓄積されている原画像の一部をセレクタ６、バスＩＦ２を経由してＣＰＵ１内にある一時記憶メモリにデータを吸い上げ、ステップＳ３では、メモリ７に蓄積されている、原画像と同じ位置の圧縮／伸長処理後の画像をバスＩＦ２を経由してＣＰＵ１内にある一時記憶メモリにデータを吸い上げる。続くステップＳ４、Ｓ５では、同じ位置の原画像と圧縮／伸長処理後の画像を比較して信号差分を検出し、ステップＳ６では、自動で所望の画質劣化精度になるように圧縮／伸長処理回路４、５の圧縮回路のレートを調整する。
【００１５】
ステップＳ４、Ｓ５における両者の差分を比較する方法としては、例えば二乗平均差分を求めることで可能である。比較する画素数をｎ、変換前の画像データをＺ0i、圧縮伸長処理後の画像データをＺiとすると、各画素の差分をξ、二乗平均差分をｓ2とすれば、
ξ＝Ｚi−Ｚ0i
ｓ2＝Σξ2／ｎ
であり、ｓ2の値が小さいほど差分が少ない。そこで、所望の差分レベルの閾値ＴＨをあらかじめ設定し、ｓ2≦ＴＨになるように圧縮／伸長処理回路４、５の圧縮回路のレートを自動で調整することができる。また、ステップＳ５においてｓ2≦ＴＨの場合、このまま終了するのではなく、ｓ2がＴＨにできるだけ近づくように調整してもよい。また、伸長後のビデオ信号はバスＩＦ２、ＣＰＵ１（ＣＰＵ１内にある一時記憶メモリ）、バスＩＦ２、セレクタ６を経由してメモリ７に蓄積され、ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ８を介してビデオデータとして外部に出力することにより、モニタでの画像確認も同時に行うことも可能である。
【００１６】
ここで、特許文献２の技術は、所望の符号量に収める制御であるが、本発明では所望の差分レベルに収まるように符号量を調整することを目的としている。したがって、符号量の制御と、差分比較を同時に実施することにより、圧縮／伸長処理後の画質がどの程度劣化するかを定量的に判断でき、高周波成分を多く含む画像の場合でも、一定レベルの画質を保った画像を記録することができるため、例えば防犯カメラなど画質を落とさずに画像データを記録する必要がある装置などに利用できる。また、この機能をＣＰＵ１ａに持たせることによって、画質劣化の要因を特定しやすくなるため、
（１）製品出荷最終検査時間の短縮
（２）製品出荷最終検査にかかる人件費の削減
につながり、コストダウンなどが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るデジタル画像圧縮伸長装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の圧縮／伸長処理回路の圧縮処理回路を示すブロック図である。
【図３】図１の圧縮／伸長処理回路の伸長処理回路を示すブロック図である。
【図４】図１のＣＰＵの処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】従来のデジタル画像圧縮伸長装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ａ  ＣＰＵ
４、５  圧縮／伸長処理回路
１０  外部記録メディア
【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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