专利名称：移动图像的处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对多个视频数据进行压缩编码后加以记录的技术。
背景技术：
作为与本发明有关联的传统技术在特开平10-276365号公报或特开平9-93537号公报中有记载。在特开平10-276365号公报中记载了如下所示构成，即为了通过预测编码有效地对多个视频数据进行数据压缩，把通过时分混合所输入的多个视频数据的混合视频数据写入与分给每个输入端子并与之对应的存储器中，从该存储器按照顺序号以预定的帧数集中读出该写入的混合视频数据，对该读出的每个帧数部分通过MPEG编码电路进行帧间预测编码。此外，在特开平9-93537号公报上记载了由如下装置组成的构成，即为了在以可变速率对数字视频信号进行高效率编码之际不会画质变差，以固定的量子化级别对输入信号进行编码的装置；以GOP(Group of Picture图像组)单位记录产生的信息量的装置；用所记录的产生信息量，设定以上述数字视频信号作为目标的信息量的装置；以及通过所求出的目标信息量进行编码控制的装置。
在上述特开平10-276365号公报中记载的技术中，在对每帧切换多台摄像机的视频后作成一个混合视频数据，从该混合图像数据开始集中同一摄像机的视频作为多帧的视频数据，顺序地抽样进行图像间预测编码的情况下，由于事先难以判定是否是大的动态场景(scene)，所有可能引起再现图像变差的。此外，在上述特开平9-93537号公报中记载的技术中，在如监视摄像机系统那样在一定容量的记录媒体内实时地加以记录的情况下，更需要不压缩混合视频数据地进行记录的大的记录媒体，可以预想这会增大系统规模。
发明内容
鉴于上述传统技术的状况，本发明的任务在于作为对混合视频数据进行压缩编码后加以记录的视频数据记录技术，在抑制系统规模增大的状态下，可以实时进行压缩编码，从而可抑制再现视频的画质变差。
本发明的目的是提供可以解决这类问题点的技术。
为了解决上述任务，在本发明中，作为视频数据记录技术，基本上构成为把通过时分混合多个视频数据的混合视频数据存储在存储器之后，根据各视频数据的帧数或场数选择预定的视频数据，从该存储器复复读出，根据第一次读出的该预定视频数据的压缩编码信息，进行第二次读出的视频数据的压缩编码。具体讲，本发明提出以上述作为基本构成的视频记录装置和以上述作为随时间变化的基本动作的视频数据记录方法。
通过参照附图的如下说明，本发明的这些和其它特征、目的和优点将一目了然。
图1是示出作为本发明实施例的视频数据记录装置构成例的图。
图2是在图1装置中的混合视频数据的存储器内的记录状态和从该状态读出的说明图。
图3是在图1装置中输入存储器内的混合视频数据和从该存储器读出的混合视频数据的说明图。
具体实施例方式
以下，用附图对本发明的实施例加以说明。
图1～图3是本发明实施例的说明图。本实施例是对数台摄像机的视频数据进行图像间预测编码后加以记录的视频数据记录装置的实例。图1是作为本发明一实施例的视频数据记录装置的构成例图，图2是在图1装置中的混合视频数据的存储器内的记录状态和从该状态读出的说明图，图3是在图1装置中输入存储器的混合视频数据和从该存储器读出的混合视频数据的说明图。
在图1中，101是作为输入多个视频数据的输入模块的输入部，102是作为以帧单位顺序重复切换从输入部101输出的视频数据的切换模块的开关器，103是把开关器102的输出变换为数字图像信号的A/D变换部，104是由FIFO等构成的存储器，105是在控制开关器102的切换的同时，与该切换的控制连动，作为对存储器104内存储和读出的区域指定进行控制的控制模块的选择控制部，106是作为对从存储器104读出的混合视频数据进行压缩编码的编码模块的图像间预测编码部，107是构成图像间预测编码部106、对从存储器104读出的视频数据进行压缩编码的图像压缩部，108是对通过图像压缩部107压缩编码的编码数据信息(编码信息)进行存储的图像间编码信息存储部，109是根据在图像间编码信息存储部108内存储的编码信息来控制编码量的编码量控制部，110是在光盘等记录媒体上记录压缩编码后的视频数据的记录部。从开关器102各视频数据的图像被作为间歇图像(每n个帧一个帧图像)加以输出。上述帧图像按照输入的顺序被存储在存储器104内。已经在存储器104内同样地被写入(存储)的帧图像以视频数据单位读出。编码量控制部109对图像数据的每1帧或每1场进行独立控制。
图2是图1装置中的选择控制部105的动作说明图，是控制混合视频数据在存储器104内的存储和读出的区域指定的说明图。
在图2中，51是输入到存储器104的混合视频数据，示出混合4个视频数据的情况。在图中的m-n，即1-1，1-2，1-3…，2-1，2-2，2-3…3-2，3-4，3-6，4-1，4-2，4-3…，「m」(m＝1，2，3，4)示出的是加上4个标号的视频数据，「n」示出在各自的视频数据中加上时间序列号码的多个帧。即1-1表示视频数据1的帧1。本图示例是使视频数据1，视频数据2，视频数据3的记录帧速率(frame rate)作成每4帧进行1帧记录，使视频数据3的记录帧速率为每8帧进行1帧记录的情况。52是时间序列地示意出存储器104的记录状态，53是从存储器104以每4帧为视频数据单位读出的混合视频数据。在存储器的记录状态52中，1个四角框示出一帧的视频数据存储区域。此外，粗线的四角框示出该时刻读出/写入的区域，箭头示出读出/写入动作。在斜线四角部分内存储比通过各视频数据加有标号[1]更前的时刻的帧数据。在从存储器104读出的视频数据53中，在粗线的四角框的视频数据中，如果在视频数据3(加上标号「3」的视频数据)的记录帧速率是每4帧进行1帧记录的帧速率，则输出帧3-1，3-2，3-3，3-4，由于记录帧速率是一半，所以如图所示，输出帧1-1，1-2，1-3，1-4。如上述所示，通过选择控制部105控制存储器104的读出和写入(存储)，进行混合视频数据的重新排列。
图3是在图1装置中输入存储器的混合视频数据和从该存储器读出的混合视频数据的说明图。
在图3中，61示出写入(存储)到存储器104的混合视频数据，只示出加上了1-1，…，4-9标号的帧。62示出从存储器104读出的混合视频数据，只示出加上了1-2，…，4-8标号的帧。在从存储器104读出的混合视频数据62中，图中粗线的四角框部分示出重复视频数据1的连续的4个帧1-1，1-2，1-3，1-4，从存储器104读出后输出的时间带，这里，示出在第二次读出的连续的4个帧。选择控制部105在通过这样降低视频数据的记录帧速率而产生的时间内，从存储器104重复1个视频数据的连续的多个帧，加以选择后读出。在图3中，选择1-1，…1-4，2-1，…2-4，或4-1，…4-4的3个视频数据连续的4帧或用加上标号3的视频数据1表示的以前的连续4帧后进行输出是可能的。
在上图2以及图3中，通过减少各视频数据每单位时间的记录帧数来确保重复视频数据的连续的多个帧并选择输出的时间，此外，该时间也可以进一步通过减少在例如混合视频数据内包含的视频数据的数来确保。
图1的图像间预测编码部106的动作如以下所示。
从存储器104读出的视频数据供给至图像压缩部107，通过MPEG等的编码方法进行压缩编码(压缩变换)。由图像压缩部107进行压缩编码的编码数据被记录于记录媒体110。在上述图像压缩部107的压缩编码的编码信息存储在图像间编码信息存储部108内。存储的编码信息是每帧的所生成的编码量，所设定的目标编码量，动态向量。图像间编码信息存储部108把通过选择控制部105指定的图像数据的编码信息供给至编码控制部109。在从存储器104读出的视频数据不是第1顺序即重复从存储器104读出的预定视频数据连续的多个帧的情况下，编码量控制部109从该视频数据的以前的编码量和设定的目标编码量设定图像压缩部107的压缩编码的目标编码量。在该以前的编码量比目标编码量大时，设定目标的编码量，以便减小通过图像压缩部107生成的编码量，在该从前的编码量比目标编码量小时，设定目标编码量，以便增大通过图像压缩部107生成的编码量。
在从存储器104读出的视频数据是从第2顺序以后连续的帧，即重复从存储器104读出的预定图像数据连续的多个帧的情况下，编码量控制部109设定目标编码量，以便使通过图像压缩部107生成的编码数据以连续的多个帧作为单位成为作成目标的编码量，同时，分别对于对帧间的差分进行编码的帧，按每1帧来控制目标编码量，以便在动态向量大的帧即大的移动的帧中，增大生成编码量，在动态向量小的帧即小的移动或不动态的帧中减小生成的编码量。
选择控制部105将例如使连续多个帧从存储器104重复输出的视频数据的选择如下所示地进行。即选择控制部105把编码信息记录部108所记录的过去的每帧生成的编码量，设定的目标编码量或动态向量与每个视频数据进行比较，以生成编码量和设定的目标编码量之差相对较大的、以动态大的顺序对视频数据加上优先顺序，选择可能重复输出的、且优先顺序高的视频数据。例如在图2中，如果取4个视频数据1，2，3，4的优先顺序为视频数据1，视频数据2，视频数据3，视频数据4的顺序，则选择优先顺序最高的视频数据1，输出其连续的帧1-1，…1-4。视频数据的该优先顺序也可以由用户指定，进行固定。
通过图像间预测编码部106进行编码的图像数据顺序地在记录部110记录于光盘等记录媒体上。通过选择控制部105对视频数据连续的多个帧进行重复编码时，最后只记录编码后的视频数据的连续的多个帧的数据。
在上述图1～图3中所述实施例的视频数据记录装置的动作通过预先设定的程序，按照装置内的微机等的计算机执行该动作的顺序而实施。该程序存储在该视频数据记录装置内。
根据上述实施例，对混合视频数据进行压缩编码，记录时，在抑制系统规模的状态下，可以实时进行压缩编码，抑制再现画质变差。
在上述实施例，进行帧间预测编码，然而，本发明并不限于此，例如与上述实施例的情况同样，也可以进行场间的预测编码。
根据本发明，可以实时地进行混合视频数据的压缩编码，抑制再现视频的画质变差。
根据本发明，已示出和描述了几个实施方式，然而必须了解，在不超出本发明的范围的情况下所公开的实施例可以进行改变和修正。因此，我们并不打算受限于这里指出和描述的细节，而将所有这些改变和修正归入附属的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种视频数据记录装置，对由混合多个视频数据而成的混合视频数据进行压缩编码后加以记录，其特征在于，包含存储所输入的所述混合视频数据的存储器；根据各视频数据的帧数或场(field)数选择预定的视频数据，以从所述存储器重复读出的方式进行控制的控制模块；根据第一次读出的所述预定的视频数据的压缩编码信息，对第二次读出的视频数据进行压缩编码的编码模块；以及记录所述压缩编码后的视频数据的记录部。
2.一种视频数据记录装置，对由混合多个视频数据而成的数字混合视频数据进行压缩编码后加以记录，其特征在于，包含输入多个视频数据的输入部；以帧单位或场单位切换所输入的各视频数据，作成混合视频数据的切换模块；以帧单位或场单位存储所述混合视频数据的存储器；根据所述混合视频数据中的视频数据数、各视频数据的帧数或场数，选择预定视频数据的连续的多个帧或多个场，以从所述存储器重复读出的方式进行控制的控制模块；在对所述读出的视频数据进行压缩编码的同时，根据第一次读出的所述预定的视频数据的压缩编码信息，对第二次读出的视频数据的压缩编码的编码量进行控制的编码模块；以及记录所述压缩编码后的视频数据的记录部。
3.根据权利要求1或2所述的视频数据记录装置，其特征在于，所述编码模块是可对所设定的目标编码量、被压缩编码的编码量、以及每帧或每场的动态向量进行存储的构成。
4.根据权利要求1或2所述的视频数据记录装置，其特征在于，所述编码模块构成为将所述第二次读出的视频数据的压缩编码的动态向量大小与所述第一次读出的所述预定视频数据的压缩编码信息的动态向量大小进行比较，在所述第二次读出的视频数据的动态向量的一方较大时，设定目标编码量使编码量增大，在较小时，设定该目标编码量使编码量减小。
5.根据权利要求1或2所述的视频数据记录装置，其特征在于，所述控制模块构成为对所述多个视频数据加上优先顺序，以优先顺序高的视频数据作为所述预定的视频数据，以重复读出其多个帧或多个场的方式进行控制。
6.根据权利要求4所述的视频数据记录装置，其特征在于，所述控制模块构成为将所述设定的编码目标量和编码的编码量的差的绝对值大、每帧或每场的动态向量大的视频数据作为所述预定的视频数据，以重复读出其多个帧或多个场的方式进行控制。
7.一种视频数据记录方法，对由混合多个视频数据而成的数字混合视频数据进行压缩编码并加以记录，其特征在于，经下述步骤来记录视频数据输入多个视频数据的第1步骤；以帧单位或场单位对输入的各视频数据进行切换，形成混合视频数据的第2步骤；以帧单位或场单位存储所述形成的混合视频数据的第3步骤；根据所述混合视频数据中的视频数据数、各视频数据的帧数或场数，选择预定视频数据的连续的多个帧或多个场，从所述存储器重复读出的第4步骤；对所述读出的视频数据进行压缩编码，同时，根据第一次读出的所述预定视频数据的压缩编码信息，控制第二次读出的视频数据的压缩编码的编码量的第5步骤；以及记录所述被压缩编码后的视频数据的第6步骤。
8.根据权利要求7所述的视频数据记录方法，其特征在于，在所述第5步骤中，将所述第二次读出的视频数据的压缩编码的动态向量大小与所述第一次读出的所述预定视频数据的压缩编码信息的压缩编码的动态向量大小加以比较，在所述第二次读出的视频数据的动态向量的一方较大时，设定目标编码量使编码量增加，在较小时，设定该目标编码量使编码量减少。
9.根据权利要求7所述的视频数据记录方法，其特征在于，在所述第4步骤中，对所述多个视频数据加上优先顺序，以优先顺序高的视频数据作为所述预定的视频数据，以重复读出其多个帧或多个场的方式进行控制。
10.一种视频数据记录控制用程序，对由混合多个视频数据而成的混合视频数据进行压缩编码并加以记录，其特征在于，在计算机中执行以下步骤存储输入的所述混合视频数据的步骤；根据各视频数据的帧数或场数选择预定的视频数据，以从所述存储器重复读出的方式进行控制的步骤；根据第一次读出的所述预定的视频数据的压缩编码信息，进行第二次读出的视频数据的压缩编码的步骤；以及记录所述被压缩编码后的视频数据的步骤。
全文摘要
在视频数据记录技术中，提供实时进行压缩编码、且可抑制再现画质变差的技术。在存储器内存储通过时分混合多个视频数据的混合视频数据，根据各视频数据的帧或场数，选择预定的视频数据，从该存储器重复读出，根据第一次读出的该预定的视频数据的压缩编码信息，对第二次读出的视频数据进行压缩编码。
文档编号H04N5/92GK1574940SQ200410045519
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月28日 优先权日2003年5月30日
发明者斋宽知, 井口卓也 申请人:株式会社日立制作所