(57)【要約】【課題】  ユーザーが圧縮符号化された動画像の状態を主観的及び客観的に判断できる画像符号化装置を提供する。【解決手段】  圧縮符号化に用いる符号化パラメータを外部から設定する符号化パラメータ設定機構１４と、上記符号化パラメータでディジタル動画像を圧縮符号化する圧縮符号化器１１と、圧縮符号化器１１で圧縮符号化したディジタル動画像を復号する復号器１２と、上記符号化パラメータと予め設定した記録媒体の容量から残り記録時間を計算する残り時間算出器１５と、圧縮符号化前のディジタル動画像と圧縮符号化後のディジタル動画像から画質評価値を求める画質評価器１３と、表示装置１７とを具備し、表示装置１７は、上記符号化パラメータ設定値、上記復号器１２で復号したディジタル動画像、上記残り記録時間、上記画質評価値のうち少なくとも１つを表示することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル動画像を撮影し、圧縮符号化し、記録媒体に記録する画像符号化装置において、
上記圧縮符号化に用いる符号化パラメータを任意の時刻に外部から設定する符号化パラメータ設定手段と、
上記設定した符号化パラメータで上記ディジタル動画像を圧縮符号化する圧縮符号化手段と、
上記圧縮符号化手段で圧縮符号化したディジタル動画像、あるいは上記圧縮符号化手段で圧縮符号化途中のディジタル動画像を復号する復号手段と、
上記符号化パラメータ設定手段で設定した符号化パラメータと、予め設定した記録媒体の容量から、残り記録時間を計算する手段と、
圧縮符号化前のディジタル動画像と圧縮符号化後のディジタル動画像から画質評価値を求める手段と、
表示手段とを具備し、
上記表示手段は、上記符号化パラメータ設定値、上記復号手段で復号したディジタル動画像、上記残り記録時間、上記画質評価値のうち少なくとも１つを表示する手段を具備することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
上記符号化パラメータ設定手段で符号化パラメータを変更すると、直ちに、新たな符号化パラメータで、上記圧縮符号化手段はディジタル動画像を圧縮符号化し、上記残り記録時間計算手段は残り記録時間を再計算し、上記画質評価値を求める手段は画質評価値を再計算することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
上記記録媒体に圧縮符号化したディジタル動画像を記録するのと並行して、上記記録媒体から圧縮符号化したディジタル動画像を読み出し、
上記復号手段に入力する機構を具備したことを特徴とする、請求項１および請求項２記載の画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタル動画像を圧縮符号化して記録する画像符号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影した動画像をディジタル化したディジタル動画像の容量は膨大であるため、そのまま記録すると大容量の記録媒体が必要となる。また、画像処理装置内のスループットも大きくする必要がある。そこで、ディジタル動画像を圧縮符号化することが広くおこなわれている。ディジタル動画像を圧縮符号化する方式として、MPEG２あるいはMPEG４が広く使用されている。MPEG２、MPEG４ともに規格化された動画像圧縮符号化方式である。以下、特に区別する必要が無い場合はMPEG２とMPEG４をまとめてMPEGと称する。
【０００３】
MPEGはディジタル動画像をブロックに分割し、各ブロックごとに直交変換する。直交変換したデータは各周波数成分ごとに設定した量子化デーブルで量子化する。さらに、量子化した結果をハフマン符号で符号化する。
【０００４】
しかし、量子化する際に、人間の視覚特性利用しているため画像情報を切り捨てている。そのため量子化テーブルを変更すると画質と圧縮率が大幅に変化する。よって、最適な量子化テーブルを選択しないと、劣悪な画質で記録したり、あるいは記録媒体の容量を越えてしまい全ての動画像を記録できなくなる。従って、最適な量子化テーブルを選択する手法が提案されている。
【０００５】
公知の例としては特許文献１に記載の例がある。この公知例では量子化テーブルを決定するパラメータを使用者が入力し、そのパラメータを使用して圧縮および伸長をおこなう。さらに、原画像と伸長後の画像を比較し、画質の優劣を各ブロックごと色分けして、画面に表示する。使用者は、客観的に表示した画質評価値を基にパラメータを設定する。
【０００６】
上記従来技術では、圧縮符号化による画質劣化の度合いを各圧縮符号化ブロックごとに表示し、符号化パラメータの数値を意識することなく最適な符号化パラメータを選択できるようになっている。そして、使用者が符号化パラメータを選択した後に、圧縮符号化した画像データを記録媒体に書き込む。
【特許文献１】特開平６−３３４９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例では、各圧縮符号化ブロックごとに画像劣化の度合いを示す画質表価値を求め、色分けして表示する。使用者は、画面上の色分けを判断基準として符号化パラメータを決定する。
【０００８】
しかし、ディジタル・スティル・カメラやディジタル・ビデオ・カメラ（以下、この二つを総称してディジタル・カメラという）の総画素数は１００万画素を超えており、圧縮符号化ブロックの総数も数万ブロックを数える。そのため、各圧縮符号化ブロックごとに画質表価値を色分けして、ビューファインダやディジタルカメラ背面の液晶画面に表示させても、各々の圧縮符号化ブロックごとに分離して表示することはできず、見づらいという問題がある。
【０００９】
さらに、動画像の場合、画質表価値が時時刻刻変化し、いつ符号化パラメータを決定するか判断に困るという問題も存在する。従来例では符号化パラメータを決定してから記録を開始していた。そのため、動画像を記録途中に撮影状況が変化すると対応できないという問題点が存在する。
【００１０】
また、使用者は、常に画質表価値だけで符号化パラメータを決定するわけではない。記録媒体の空き容量を考え、記録媒体に入りきるように画質を落として記録することもありうる。この場合、画質表価値と記録媒体の空き容量から適切な符号化パラメータを決定している。このように、画質表価値の表示のみでは使用者が最適な符号化パラメータを決定できない問題が存在する。
【００１１】
その上、使用者は復号画像の全体を見て主観的に画質を判断することもありうる。従来例のように画質評価値を色分けして表示すると客観的な判断基準にはなりうるが、主観的な判断には適さないという問題が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に関わる画像符号化装置は、
ディジタル動画像を撮影し、圧縮符号化し、記録する動画像記録装置において、
上記圧縮符号化に用いる符号化パラメータを任意の時刻に外部から設定する符号化パラメータ設定手段と、
上記設定した符号化パラメータで上記ディジタル動画像を圧縮符号化する圧縮符号化手段と、
上記圧縮符号化手段で圧縮符号化したディジタル動画像、あるいは上記圧縮符号化手段で圧縮符号化途中のディジタル動画像を復号する復号手段と、
上記符号化パラメータ設定手段で設定した符号化パラメータと、予め設定した記録媒体の容量から、残り記録時間を計算する手段と、
圧縮符号化前のディジタル動画像と圧縮符号化後のディジタル動画像から画質評価値を求める手段と、
表示手段とを具備し、
上記表示手段は、上記符号化パラメータ設定値、上記復号手段で復号したディジタル動画像、上記残り記録時間、上記画質評価値のうち少なくとも１つを表示する手段を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、上記記録媒体に圧縮符号化したディジタル動画像を記録するのと並行して、上記記録媒体から圧縮符号化したディジタル動画像を読み出し、
上記復号手段に入力する機構を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、復号ディジタル動画像を、画質評価値、残り記録時間を表示部に表示可能であるため、使用者は客観的判断と主観的判断の双方をおこなうことが可能である。よって、使用者がより容易に符号化パラメータを決定することが可能となる。さらに、動画像を記録途中であっても符号化パラメータを変更可能であるため、撮影状況が変化しても追随可能である。
【００１５】
また、記録媒体に記録した圧縮符号化ディジタル動画像を用いた場合、正しく記録媒体に記録したかを確認する動作モニターとしての効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。動画像の圧縮符号化手法として、MPEG２、MPEG4、モーションJPEG等様々な手法が存在する。本発明は、特定の符号化圧縮手法に固有な発明ではないので、どの動画像圧縮符号化手法を用いてもよい。以下、実施例の説明では、特に断らない限りＭPＥＧを用いるものとする。
【００１７】
図１は、本発明に関わる一実施例を示している。圧縮符号化器１１は原ディジタル動画像１０１を圧縮符号化し、圧縮符号化ディジタル動画像１０２を出力する。復号器１２は、圧縮符号化ディジタル動画像１０２、あるいは圧縮符号化途中のディジタル動画像１０５を復号し、復号ディジタル動画像１０３を出力する。画質評価器１３は、原ディジタル動画像１０１と復号ディジタル動画像１０３から画質評価値を求める。符号化パラメータ設定機構１４は、使用者が選択した画質から必要なビットレート値を計算し、そのビットレート値を符号化パラメータ１０４として出力する。残り時間算出器１５は、予め設定してある記録媒体１６の容量と圧縮符号化ディジタル動画像１０２の容量、および符号化パラメータ値１０４から残り記録時間１０７を算出し、出力する。記録媒体１６は圧縮符号化ディジタル動画像を記録する。表示装置１７は、復号ディジタル動画像１０３、画質評価値１０６、残り記録時間１０７から、使用者が選んだ情報を表示する。尚、動画像の圧縮符号化、および復号化には作業用のメモリが必要である。図１では作業用のメモリは省略してある。
【００１８】
圧縮符号化器１１は、符号化パラメータ１０４から量子化テーブルを求める。この量子化テーブルを基に原ディジタル動画像１０１を圧縮符号化する。符号化パラメータ１０４が変化したならば、すなわち使用者が画質を変えたならば、圧縮符号化器１１は新しい符号化パラメータ１０４を基に量子化テーブルを再計算する。そして、次の圧縮符号化ブロックから、新しい量子化テーブルを用いて、圧縮符号化をおこなう。
【００１９】
復号器１２は、圧縮符号化ディジタル画像１０２のヘッダを解析し、その結果を基に動画像を復号化する。
【００２０】
画質評価器１３は、画質評価の手法に何を使用してもよい。本実施例では、原ディジタル動画像１０１と復号ディジタル動画像１０３の平均二乗誤差を求め、この値を画質評価値とする。
【００２１】
符号化パラメータ設定機構１４は、使用者が画質を選択する機構と、選択した画質から符号化パラメータ１０４を求める機能を持つ。図６に符号化パラメータ設定機構１４の一実施例を示す。画質選択機構２０１は、使用者が操作する機構部分である。符号化パラメータ演算器２０２は、画質選択機構２０１の状態から符号化パラメータ値１０４を演算する。使用者がスイッチ２０３を押すと、符号化パラメータ値１０４が増加する。すなわち、高画質側に遷移する。反対に、使用者がスイッチ２０４を押すと、符号化パラメータ値１０５は減少する。つまり、低画質側に遷移する。
【００２２】
残り時間算出器１５は、記録媒体の残り記録時間を求める。以下のようにして、残り時間を算出する。ただし、本発明は、残り記録時間算出手法に依存しないため、ここに説明した算出手法でなくとも構わない。残り時間算出器１５内で、圧縮符号化ディジタル動画像１０２の符号量を累算する。そして、以下の式から残り記録時間１０７を求める。 
(記録媒体１６の容量-符号量累算値)/符号化パラメータ値=残り記録時間
符号化パラメータ１０４の値が変化したならば、すなわち使用者が画質を変えたならば、残り記録時間１０７の値は変化する。例えば、動画像を記録中に、符号化パラメータを低画質側に遷移させると、残り記録時間が増加する。
【００２３】
表示装置１７には、復号ディジタル動画像１０３、画質評価値１０６、残り記録時間１０７から、使用者が選んだ情報を表示する。図２に表示装置１７の一実施例を示す。液晶パネル５１上に、記録画質表示領域５２、残り記録時間表示領域５３、画質選択表示領域５４、および動画像表示領域５５を設ける。
【００２４】
画質評価値１０６をそのままの表示装置１７に表示してもよい。しかし、画質評価値１０６は平均二乗誤差の値であるから、そのまま表示装置１７に表示しても、分かりづらい。そこで、本実施例では以下のように４段階に分けて表示することとする。この分類は表示装置１７でおこなう。
表示                画質評価値１０６
ＳＵＰＥＲ  ＦＩＮＥ    ４０以上
ＦＩＮＥ                ３０以上４０未満
ＭＩＤＤＬＥ            ２０以上３０未満
ＬＯＷ                  ２０未満
残り記録時間表示領域５３は、残り記録時間１０７を表示する領域。残り時間表示領域に、今までの累算記録時間を表示してもよい。また、画質選択表示領域５４は、使用者が画質選択機構２０１内のどちらのスイッチを押したかを表示する領域である。
【００２５】
動画像表示領域５５は復号ディジタル動画像１０３を表示する領域である。使用者はこの動画像表示領域５５に表示した復号ディジタル動画像１０３の画質を参考にしながら、必要ならば残り記録時間表示領域５３内の残り記録時間１０７を基に画質を選択する。
【００２６】
図３は、使用者が残り記録時間表示を選択しない場合を示す図である。また、図４は、全面動画像表示領域５５にした場合を示す図である。
【００２７】
図５は、本発明の別の一実施例を示す図である。図５に示す実施例では、実際に記録媒体１６に記録した圧縮符号化ディジタル動画像１０８を復号化して、画質評価値１０６を求め、表示装置１７に表示する。図５に示す実施例では、正しく記録媒体１６に記録できているかを確認するモニター機能も併せて持っている。
【００２８】
本発明に関わる画像符号化装置を搭載したディジタルカメラで動画像を記録する場合、使用者は以下のようにディジタルカメラを操作する。
【００２９】
記録前    ：  符号化パラメータを設定し、画質と記録時間を確認
画質と記録時間が満足いかなければ、符号化パラメ
ータを再設定画質を耐えられるまで低画質化しても
、記録時間が不足、すなわち記録媒体の容量不足な
らば、記録媒体を交換する
記録開始  ：  撮影ボタンを押して、ディジタル動画像の記録開始
記録中    ：  画質と残り記録時間を確認しながら、撮影をおこな
う
画質と記録時間が満足いかなければ、符号化パラメ
ータを再設定画質を耐えられるまで低画質化しても
、記録時間が不足、すなわち記録媒体の容量不足な
らば、記録媒体を交換する
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】表示装置の一実施例を示す図である。
【図３】表示装置の一実施例を示す図である。
【図４】表示装置の一実施例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例を示す図である。
【図６】符号化パラメータ設定機構の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１  圧縮符号化器
１２  復号器
１３  画質評価器
１４  符号化パラメータ設定機構
１５  残り時間算出器
１６  記録媒体
１７  表示装置
５１  液晶パネル
５２  画質表示領域
５３  残り時間表示領域
５４  画質選択表示領域
５５  動画像表示領域
１０１  原ディジタル動画像
１０２  圧縮符号化ディジタル動画像
１０３  復号ディジタル動画像
１０４  符号化パラメータ値
１０５  圧縮符号途中のディジタル動画像
１０６  画質評価値
１０７  残り記録時間
２０１  画質選択機構
２０２  符号化パラメータ演算器
２０３  スイッチ
２０４  スイッチ
【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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