(57)【要約】【課題】  適切な符号量割り当てを実現する。【解決手段】  動画像信号をフレーム間予測符号化により符号化する符号化手段と、前記符号化された動画像信号を記録媒体に記録する記録手段とを備え、前記符号化手段は、前記動画像信号中、現フレームに存在する被写体のうち、次のフレーム以降で存在しなくなる被写体の領域を検出し、現フレームにおいて前記検出した被写体の領域に対する符号量の割り当てを他の領域に対して減らす。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像信号をフレーム間予測符号化により符号化する符号化手段と、
前記符号化された動画像信号を記録媒体に記録する記録手段とを備え、
前記符号化手段は、前記動画像信号中、現フレームに存在する被写体のうち、次のフレーム以降で存在しなくなる被写体の領域を検出し、現フレームにおいて前記検出した被写体の領域に対する符号量の割り当てを他の領域に対して減らすことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記動画像信号を出力する撮像手段と、前記角速度センサーとを備え、前記符号化手段は前記角速度センサーの出力情報に基づいて前記次のフレームに存在しなくなる被写体の領域を決定することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記符号化手段は、前記撮像手段のズーム情報に基づいて前記次のフレームに存在しなくなる被写体の領域を決定することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記符号化手段は動き補償予測符号化により前記動画像信号を符号化し、前記動き補償予測符号化時における現フレームと次のフレームとの間の動きベクトルに基づいて前記次のフレームに存在しなくなる被写体の領域を決定することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録装置に関し、特には、ディジタルデータ記録を行なう記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、の技術では、画面間差分符号化において、輝度値よりブロック毎に演算するアクティビティを用い、複雑なブロックに情報量の割り当てを少なくするようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−１０３３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
符号量を減らしても、より高画質な画像を符号化した場合、上記従来の技術では、必要のない箇所であっても、他の部分と同じ符号化を行ってしまうため、符号量を無駄に使ってしまうという問題があった。
【０００４】
従来抱えている課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明は、画像信号をフレーム間予測符号化により符号化する符号化手段と、前記符号化された動画像信号を記録媒体に記録する記録手段とを備え、前記符号化手段は、前記動画像信号中、現フレームに存在する被写体のうち、次のフレーム以降で存在しなくなる被写体の領域を検出し、現フレームにおいて前記検出した被写体の領域に対する符号量の割り当てを他の領域に対して減らす構成とした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００６】
（１）動画像信号をフレーム間予測符号化により符号化する符号化手段と、
前記符号化された動画像信号を記録媒体に記録する記録手段とを備え、
前記符号化手段は、前記動画像信号中、現フレームに存在する被写体のうち、次のフレーム以降で存在しなくなる被写体の領域を検出し、現フレームにおいて前記検出した被写体の領域に対する符号量の割り当てを他の領域に対して減らすことを特徴とする記録装置。
【０００７】
（２）前記動画像信号を出力する撮像手段と、前記角速度センサーとを備え、前記符号化手段は前記角速度センサーの出力情報に基づいて前記次のフレームに存在しなくなる被写体の領域を決定することを特徴とする前記（１）記載の記録装置。
【０００８】
（３）前記符号化手段は、前記撮像手段のズーム情報に基づいて前記次のフレームに存在しなくなる被写体の領域を決定することを特徴とする前記（１）記載の記録装置。
【０００９】
（４）前記符号化手段は動き補償予測符号化により前記動画像信号を符号化し、前記動き補償予測符号化時における現フレームと次のフレームとの間の動きベクトルに基づいて前記次のフレームに存在しなくなる被写体の領域を決定することを特徴とする前記（１）記載の記録装置。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明から明らかなように、本発明では、より高画質に符号化できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１を最もよく表わすブロック図である。図において、１０１はレンズであり、１０２は撮像素子であり、１０３はカメラ信号処理回路であり、１０４は画面並び替え回路であり、１０５はスイッチ１であり、１０６は減算器であり、１０７はＤＣＴ回路であり、１０８は量子化回路であり、１０９は可変長符号化回路であり、１１０は逆量子化回路であり、１１１はＩＤＣＴ回路であり、１１２は加算器であり、１１３は動き補償予測回路であり、１１４はスイッチ２であり、１１５はバッファであり、１１６はレート制御回路であり、１１７は記録媒体であり、１１８はボタンスイッチである。
【００１３】
符号化には、イントラ符号化とインター符号化の二種類の符号化がある。イントラ符号化とは、フレーム内のデータのみで符号化するものであり、インター符号化とは、フレーム間予測も含めて符号化するものである。フレーム符号化には、フレーム内の全てのデータをイントラ符号化したものをＩピクチャ、前フレーム間予測を含むＰピクチャ及び、前後フレーム間予測を含むＢピクチャがある。そして、Ｉピクチャから次Ｉピクチャ手前のピクチャまでを１つのグループオブピクチャ（ＧＯＰ）という。
【００１４】
図１を用いて本実施例の動作説明を行なう。レンズ１０１から入力された画像は、画像素子１０２で１フレーム単位にディジタルの画像信号となってカメラ信号処理回路１０３に入力される。カメラ信号処理回路１０３では、画像信号を用いて補正値を決定し、画像信号を補正した画像データを色差信号、輝度信号に分けて１フレーム単位に画面並び替え回路１０４に入力される。また、カメラ信号処理回路１０３では、一つ前のフレームと現フレームを比較し、特徴のある部分同士を比較し、画面がどう移動するかを予測し、画面移動ベクトルを算出する。図４は、ｎ及びｎ＋ｋフレームの画像である。（ｎ，ｋは整数であり、ｋは変数でもよいとする）ｎフレームで特徴のあるビルを選び、ｎ＋ｋフレームではどこに移動したかをサーチする。
【００１５】
そして、出力された画面移動ベクトルを量子化回路１０８に出力する。画面移動ベクトルは、ｎフレームと、ｎ＋ｋフレームとで演算し、ｎフレームに対してｎ＋ｋフレームは画面移動ベクトル分移動するという形で出力される。
【００１６】
サーチは輝度値や色差値の比較で行なう。精度を得るには複数のデータをサーチする。
【００１７】
また、特徴のあるものは輝度値や色差値により選択する。
【００１８】
図１に戻り動作説明を続ける。画面並び替え回路１０４は、複数フレームを記憶できるメモリを持っており、入力されたフレームの順番を入れ替えて出力する。
【００１９】
図２は、画面並び替え回路１０４で並び替える順番の例を表わしている。
【００２０】
図２を用いて、画面並び替えを説明する。
【００２１】
画面並び替え回路１０４に第１フレーム、第２フレーム、第３フレーム、…と入力され、画面並び替えを行ない、第３フレーム、第１フレーム、第２フレーム、…と出力される。
【００２２】
図３はＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの生成順序を示す。
【００２３】
図１に戻り、まずは通常時の動作を説明する。
【００２４】
Ｉピクチャの場合、スイッチ１１０５はＡ側に倒れる。画面並び替え回路１０４から出力された画像データは、スイッチ１１０５を介して、ＤＣＴ回路１０７に入力され、直交変換される。また、Ｐ，Ｂピクチャの場合、スイッチ１１０５はＢ側に倒れる。画面並び替え回路１０４から出力された画像データは、スイッチ１１０５を介して、動き予測回路１１３からの予測画像とを減算器１０６で減算する。減算器１０６は、時間軸方向の冗長度を落とすためである。減算器１０６で時間軸方向の冗長度を落とした画像データは、ＤＣＴ回路１０７に入力され、直交変換される。
【００２５】
Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャ共に、ＤＣＴ回路１０７で直交変換された画像データは、量子化回路１０８で量子化を行なう。量子化回路１０８では、カメラ信号処理回路１０３から出力された画面移動ベクトルから判断し、ｎ＋ｋフレームで表示されない部分の量子化を粗くする。量子化された画像データは、逆量子化回路１１０と可変長符号化回路１０９に入力される。また、画面並び替え回路１０４から出力された画像データは動き補償予測回路１１３に入力される。
【００２６】
量子化されたデータは逆量子化回路１１０で逆量子化され、ＩＤＣＴ回路１１１でＩＤＣＴされ、ＩＤＣＴされた画像データは、スイッチ２１１４がＯＦＦされ、動き補償回路１１３に入力される。動き補償予測回路１１３は次のインター符号化のために予測画像を出力する。
【００２７】
量子化されたデータは、可変長符号化回路１０９に入力され、可変長符号化され、バッファ１１５に入力される。バッファ１１５内の画像データは、記録媒体１１７に記録される。また、バッファ１１５内の画像データから符号化データ量を算出し、符号化データ量をレート制御回路１１６に入力される。
【００２８】
レート制御回路１１６では、定められたビットレートに応じて、次ピクチャの割り当てビット量を決定したり、次マクロブロックの量子化係数を算出して発生ビット量を調整している。
【００２９】
ｎフレームとｎ＋ｋフレームを比較し、ｎ＋ｋフレームに表示しない部分の量子化を粗くすることは、図５の網掛部の箇所に符号量を割り当てず、他の箇所に符号量を割り当てることを意味する。これによって全体的な画質を向上させる。さらに、ｎフレームとｎ＋ｋフレームに関して、ｎフレームをＩ，Ｐ−ｐｉｃｔｕｒｅとし、ｎ＋１フレームをＰ，Ｂ−ｐｉｃｔｕｒｅとする。
【００３０】
図６は、ｎフレームをＩ−ｐｉｃｔｕｒｅとし、ｎ＋１フレームをＰ，Ｂ−ｐｉｃｔｕｒｅとしている。Ｉ−ｐｉｃｔｕｒｅに対して次フレームであるＢ−ｐｉｃｔｕｒｅで表示されない部分が網掛部であり、Ｐ−ｐｉｃｔｕｒｅで表示されない部分がさらに斜線部である。網掛部の量子化を粗くすることは、図５と同様である。斜線部の量子化を粗くすることは、Ｐ−ｐｉｃｔｕｒｅでは表示されないため、Ｐ−ｐｉｃｔｕｒｅの符号化では必要が無い部分である。２番目のＢ−ｐｉｃｔｕｒｅの符号化でのみ使用する部分に符号量を割り当てず、他の箇所に符号量を割り当て、全体的な画質を向上させる。
【実施例２】
【００３１】
図１を用いて、本発明の実施例２を説明する。
【００３２】
レンズ１０１、画像素子１０２は実施例１と同様である。カメラ信号処理回路１０３では、画像信号を用いて補正値を決定し、画像信号を補正した画像データを色差信号、輝度信号に分けて１フレーム単位に画面並び替え回路１０４に入力される。さらにカメラ信号処理回路１０３では、角速度センサーの信号やズーム情報等をベクトルにする。このベクトルを画面移動ベクトルとして用いる。以下は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００３３】
図７は、本発明の実施例３を最もよく表わすブロック図である。
【００３４】
図において、７０１はレンズであり、７０２は撮像素子であり、７０３はカメラ信号処理回路であり、７０４は画面並び替え回路であり、７０５はスイッチ１であり、７０６は減算器であり、７０７はＤＣＴ回路であり、７０８は量子化回路であり、７０９は可変長符号化回路であり、７１０は逆量子化回路であり、７１１はＩＤＣＴ回路であり、７１２は加算器であり、７１３は動き補償予測回路であり、７１４はスイッチ２であり、７１５はバッファであり、７１６はレート制御回路であり、７１７は記録媒体であり、７１８はボタンスイッチである。
【００３５】
図７を用いて本実施例２の動作説明を行なう。
【００３６】
レンズ７０１、画像素子７０２は実施例１と同様である。カメラ信号処理回路７０３では、画像信号を用いて補正値を決定し、画像信号を補正した画像データを色差信号、輝度信号に分けて１フレーム単位に画面並び替え回路７０４に入力される。画面並び替え回路７０４、スイッチ１７０５、減算器７０６、ＤＣＴ回路７０７も実施例１と同様である。
【００３７】
Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャ共に、量子化回路７０８で量子化を行なう。
【００３８】
量子化されたデータは逆量子化回路７１０で逆量子化され、ＩＤＣＴ回路７１１でＩＤＣＴされ、ＩＤＣＴされた画像データは、スイッチ２７１４がＯＦＦされ、動き補償回路７１３に入力される。動き補償予測回路７１３は次のインター符号化のために予測画像を出力する。また、動き補償予測回路７１３では、動き探索を行なうことにより、支配的なベクトルや、ベクトルの平均値等により画面移動ベクトルを導き出す。量子化回路７０８では、動き補償予測回路７１３より出された画面移動ベクトルから判断し、該当ｐｉｃｔｕｒｅで表示されない部分の量子化を粗くする。量子化された画像データは、逆量子化回路７１０と可変長符号化回路７０９に入力される。また、画面並び替え回路７０４から出力された画像データは動き補償予測回路７１３に入力される。可変長符号化回路１０９以降は、実施例１と同様である。
【００３９】
画面移動ベクトルを動き補償予測回路７１３から導き出し、実施例１と同様に、表示されなくなる部分に符号量を割り当てず、他の箇所に符号量を割り当て、全体的な画質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を最も良く表わす実施例１及び実施例２のブロック図
【図２】画面並び替えを表わす図
【図３】符号化を表わす図
【図４】特徴箇所の比較を表すフレーム図
【図５】前画面との表示部の違いを表すフレーム図
【図６】Ｉ−ｐｉｃｔｕｒｅの表示部の違いを表すフレーム図
【図７】本発明を最も良く表わす実施例３のブロック図
【符号の説明】
【００４１】
１０１  レンズ
１０２  撮像素子
１０３  カメラ信号処理
１０４  画面並び替え
１０５  スイッチ１
１０６  減算器
１０７  ＤＣＴ回路
１０８  量子化回路
１０９  可変長符号化回路
１１０  逆量子化回路
１１１  ＩＤＣＴ回路
１１２  加算器
１１３  動き補償予測回路
１１４  スイッチ２
１１５  バッファ
１１６  レート制御回路
１１７  記録媒体
【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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【図７】
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