专利名称：图象数据记录设备及图象数据再现设备的制作方法
技术领域：
本项发明涉及一种图象数据记录装置，在其中，一幅画面的图象数据被分割为多个图象区域，并被压缩以将其记录到记录媒体上；本发明还涉及一种图象再现装置，在其中，从记录媒体再现图象数据，而该媒体已被所述数据记录装置记录上图象数据。作为例子，本发明应用于一种图象存档系统，把已编码的(经压缩的)静止画面记录到盘形记录媒体上，例如磁性光盘上。
背景技术：
迄今已知磁性光盘记录装置用于将盘外提供的静止画面数据记录到磁性光盘上。
用磁性光盘记录装置，加到上面的图象数据以编码单元为基元划分成数据块。图象数据按数据块基元加以编码并送给一个光磁性记录电路。光磁性记录电路在中央处理器(CPU)的控制下检测磁性光盘的空白区。中央处理器控制着光磁性记录电路按预定的记录单元，例如按块作为记录单元，将已编码的静止画面数据记录到空白区。
若在图象归档系统里将静止画面数据，例如文件或映射数据记录到记录媒体上，为了处理的目的每幅画面被分割成多个局部图象区。已知有一种方法分割处理多值数据表示的图象，例如汽车运行引导系统，还有另一种方法分割处理未经压缩(未经编码)的图象，例如映射画面。
作为压缩静止画面数据的方法，有一种已知的联合摄影编码专家组(JPEG)系统，它运用了离散余弦变换(DCT)。
如果在图象归档系统中使用以数据块为基础的不可逆压缩，会伴有畸变，为处理的目的，整幅画面被分割成多个图象区，在边界部分会引起畸变，致使合成图象的画面质量变坏。
鉴于现有技术的上述问题，本发明设法提供一种图象数据记录装置和图象数据再现装置，可以完成分割图象处理而不产生边界畸变。
发明内容
按本发明的图象数据记录装置包括图象数据记录装置、编码装置、分割装置、编码图象数据记录装置和控制装置。其中图象数据记录装置用于存储单幅画面的输入图象数据；编码装置用于将图象数据分割成数据块，并对形成的数据块进行编码；分割装置用于将存储在所说图象存储装置中的单幅画面输入图象数据分割成多个局部图象区，每个区的大小都是该编码装置里最小尺寸数据块单元的整数倍，再进一步将局部图象区的图象数据分割成所说的最小数据块，并把分割成的最小数据块送到所述编码装置；记录编码图象数据的记录装置将经该编码装置编码的已编码图象数据，按局部图象区为基础在记录媒体上记录下来；控制装置控制上述各装置的运行。
在本发明的图象数据记录装置中，分割装置的运行如下当一幅画面的大小无法按局部图象区的大小加以分割时，利用虚设象素以改变画面，使画面形状可以按局部图象区加以分割；在图象数据存储装置里存储的单幅画面的输入图象数据被分割成多个局部图象区，每区的大小都是编码装置中最小数据块的整倍数，而在那里以局部图象区为基础的图象数据再按最小数据块为单位分割，并以这种形式送往编码装置。
在此发明的图象数据记录装置，记录装置是以恒定线速度驱动旋转的磁性光盘，而由编码装置编码的图象数据则按局部图象区为基础被记录到磁性光盘上。
在此发明的图象数据记录装置，分割装置将存储在图象数据存储装置中的单幅画面的输入图象数据分割成多个局部图象区，每区的大小都是最小数据块的整数倍。数据块由彩色图象的亮度数据块和色差数据块组成。分割装置进一步将以局部图象区为基础的图象数据分割到以最小数据块为单元，并以这种形式送往编码装置。
图象数据再现装置用于从记录媒体再现图象数据，该媒体记录着单幅画面的图象数据，而这些数据已被分割为多个局部图象区，每区的大小都是用于编码的最小编码单元的整数倍，而且它们都已在局部图象区基础上按数据块编码。按照本发明，图象数据再现装置包括再现装置、扩展装置、图象数据存储装置，和控制装置。其中再现装置用以从记录媒体再现编码的图象数据；扩展装置用以扩展由再现装置读出的编码图象数据，该数据以局部图象区为基础进行编码；图象数据存储装置，在其中写入被扩展装置扩展的图象数据，并可作为回放图象数据而读出；控制装置则控制相应各装置的运行。
采用本发明的图象数据再现装置，再现装置由磁性光盘读出已编码的图象数据，该盘作为记录媒体以恒定线速度旋转。
按本发明的图象数据记录/再现装置，包括记录系统和再现系统。在记录系统中有图象数据记录装置、编码装置、分割装置、记录编码图象数据的记录装置。其中图象数据记录装置用以存储单幅画面的输入图象数据。编码装置用以分割图象数据为数据块并将分成的数据块编码。分割装置用以将存储在图象数据存储装置中的图象数据分割成多个局部图象区，每区的大小都是该编码装置最小数据块单元的整数倍，再进一步将以局部图象数据为基础的图象数据分割到最小数据块单元，并将分得的最小数据块送往编码装置。记录编码图象数据的记录装置将经编码装置编码的图象数据以局部图象区为单元记录到记录媒体上。在再现系统中有再现装置、扩展装置、图象数据存储装置。其中再现装置用以从记录媒体再现经编码的图象数据。扩展装置用于扩展以局部图象区为基础的编码图象数据，该数据由再现装置从记录媒体读出。图象数据存储装置，在其中写入经扩展装置扩展的图象数据，以备作为回放图象数据而读出。另外还有控制装置用以控制记录系统和再现系统的运行。
在本发明的图象数据记录/再现装置，记录系统里的分割装置运行如下当图象的大小无法按局部图象区的大小分割时，用虚设象素改变图象的形状使其可以按局部图象区分割，在图象存储装置里单幅画面的输入图象数据被分割为多个局部图象区，每区的大小都是编码装置中最小数据块的整数倍，而且以局部图象区为基础的图象数据再按最小数据块为单元进行分割，并以这种形式送往所说的编码装置。
在本发明的图象数据记录/再现装置中，记录装置是一个磁性光盘，以恒定线速度驱动旋转，而经编码装置编码的图象数据按局部图象区为基础由磁性光盘予以记录/再现。
附图简述
图1是表明本发明的图象数据记录装置结构的框图。
图2A和2B图解说明图象数据记录装置中图象数据分割的例子。
图3表示图象数据记录装置的一种状态，其中送到存储器的整幅画面的大小无法按局部图象区的大小分割。
图4是流程图，说明在送到存储器的整幅画面的大小无法按局部图象区分割的情况下，存储控制器的处理内容。
图5是表明本发明的图象数据再现装置结构的方框图。
图6示出要由图象数据再现装置的存储器读出的图象数据。
图7是表明本发明的图象数据记录/再现装置结构的框图。
实现本发明的最佳方式参照附图，本发明的优选实施例可作细致的解释。
本发明的图象数据记录装置的结构如图1的框图所示。
图1所示图象数据记录装置包括一个存储控制器3，通过模/数转换器2连接到图象输入1，一个存储器4，连接到存储控制器3上，一个记录单元6，通过编码单元5连接到存储控制器3上，以及一个控制器7，连接到编码单元5和记录单元6上。
图象输入1由一个扫描器或视频摄象机组成，用以从底片或照片之类读入图象，并为模/数转换器2提供模拟图象信号。模/数转换器2将彩色图象的模拟信号数字化，并将数字化信号经存储控制器3送往存储器4。
存储器4存储经模/数转换器2送来的单幅画面的输入彩色图象数据。
存储控制器3将存储在存储器4里的输入单幅彩色图象数据分割为多个局部图象区ARn，例如分割为图2A所示的3个局部图象区，或图2B所示的2×3个局部图象区，并以局部图象区为基础将图象数据传送到编码单元5。每个局部图象区的大小都定为等于最小尺寸8×8像素的编码数据块BL的整数倍，以组成亮度数据块或色差数据块，例如将局部图象区的大小定为640×480象素。存储控制器3将图象数据送往按局部图象区为基础的编码单元。
存储控制器送来的图象数据，由编码单元5按照一种数据块编码系统，例如JPEG系统予以编码。以局部图象区为基础将基于局部图象区编码的彩色图象数据传送到记录单元6上。
记录单元6把已编码的图象数据记录到以恒定线速度驱动的磁性光盘。在控制器7的控制下，记录单元以局部图象区为基础记录已编码的彩色图象数据。
如果提供给存储器4的整幅画面的大小(x×y)不能按局部图象区(640×480象素)可分，存储控制器3给整幅画面添加上虚设象素并将合成图象存储到存储器4，然后如图3所示将其分成局部图象区。存储控制器3以局部图象区为基础将图象数据送往编码器5。此时由存储控制器3进行的处理在图4的流程里表示出来。
存储控制器3在步骤S1中判断送到存储器4的整幅画面(X×Y)的横向象素数X是否等于整数N乘上构成局部图象区横向的640个象素。
如果步骤S1判断的结果为否(NO)，即假如横向象素X不是一个整数乘上局部图象区横向的640个象素，则存储控制器转到步骤S2。存储控制器3对提供给存储器4的整幅画面横向的全部Y行，用虚设数据去填充空缺部分，然后转到步骤S3。如果在步骤S1判断的结果为是(YES)，即假如横向象素数X是一整数乘上横向局部图象区的640个象素，则存储控制器就直接转到步骤S3。
在步骤S3，存储控制器判断送到存储器4的整幅画面的行数Y是否等于整数M乘上局部图象区的行数480行。
如果在步骤S3判断的结果为否(NO)，即假如行数Y不是整数M乘上局部图象区的行数480，则存储控制器3在终止流程图的运行序列之前，先转到步骤S4对提供给存储器4的整幅画面各行用虚设数据去填充空缺。如果步骤S3判断的结果为是(YES)，即行数Y是整数M乘上局部图象区的行数480，则存储控制器3直接终止流程图的运行序列。
上述图象数据记录装置，在处理存储于存储器4中的单幅画面输入彩图象数据时，每一整幅画面都被分割为多个局部图象区，每区的大小都是用作编码的最小编码数据块的整数倍，而且图象数据按局部图象区为基础进行数据块编码，使编码数据块的边界与局部图象区的边界重合。其结果是在局部图象区的边界不产生畸变，以使图象数据可按局部图象区为基础记录到记录媒体上，就和来自静止画面的区域分割所编码的图象数据一样，不会在局部图象区的边界处产生畸变。
本发明的图象数据再现装置的构造，作为例子展示在图5的框图里。
图5所示的图象数据再现装置是设计用于从磁性光盘再现图象数据的，该盘经由上述图象数据记录装置给以记录。再现装置包括一个存储控制单元13，通过扩展单元12连接到再现单元11上，以及一个存储器14连接到存储控制单元13上。再现装置还包括一个图象输出17，通过显示器15和数/模转换器16连接到存储控制单元13上，以及一个控制单元18连接到再现单元11，扩展单元12和存储控制单元13上。
再现单元11驱动磁性光盘以恒定线速度旋转，再现数据，并将已编码的彩色图象数据以局部图象区为单位由磁性光盘传送到扩展单元12。
扩展单元12执行数据解码(扩展)，这是由图象记录装置所执行的编码(压缩)操作的反操作，用以产生回放的彩色图象数据，并将回放的彩色图象数据按局部图象区为基础通过存储控制器13传送给存储器14。
另一方面，存储控制器13选择性地读出欲显示区(例如一块640×480的象素区)上的彩色图象数据，并将读出的彩色图象数据传送到显示器15。
数/模转换器16将显示单元15送来的彩色图象数据转换为模拟数据，再作为输出彩色图象信号通过图象输出17传送到未表示出来的监测单元。
在该彩色图象再现装置里，存储器14具有的图象数据存储容量可以是3×3局部图象区为例的AR11到AR33，如图6所示。控制器18进行控制，用以由再现单元11将对应于显示所需的局部图象区的已编码图象数据提供给扩展单元12。经扩展单元12扩展的彩色图象数据通过存储控制单元13记录到存储器14上，而待显示的区域则靠存储控制单元13来选择。如果待显示的区域ARDSP处于存储器14之外，则在控制单元18的控制下由再现单元11重新读出一个最佳局部图象区以执行类似的运行。
在上述的图象数据再现装置里，因为被再现单元11从记录媒体读出并以局部图象区为基础而编码的彩色图象数据，是结合着上述图象装置的压缩而扩展的，并且是作为再现的图象数据通过存储控制单元13而输出的，所以图象分割可以进行得不产生边界畸变，使得经过图象分割操作就可以在较高速度下实现记录和还原。
本发明的图象数据记录/再现装置的结构表示在图7的框图中。
在图7所示的图象数据记录/再现装置里，本发明应用到一种图象归档系统。图象数据记录/再现装置包括一个帧幅存储器23，经由模/数转换器22从图象输入21连接过来；一个图象输出25，经过数/模转换器24连接到帧幅存储器23；一个记录/再现单元27，通过编码/译码单元26连接到帧幅存储器23；以及一个控制器28连接到编码/译码单元26和记录/再现单元27。
图象输入21包含一个扫描器或视频摄像机，用以从诸如底片或照片读出图象，并给模/数转换器22提供模拟图象信号。模/数转换器22将模拟彩色图象信号数字化，再传送此数字信号到帧幅存储器23，作为输入的彩色图象数据。
对于记录模式，帧幅存储器23存储经模/数转换器进入帧幅存储器的输入图象数据。在回放模式，帧幅存储器存储经编码/解码单元26来自记录/再现单元27的回放彩色图象数据。
数/模转换器24把从帧幅存储器23读出的彩色图象数据转换成模拟信号，再作为输出彩色图象信号通过图象输出25提供给未表示出来的监测装置。
对记录模式，编码/解码单元26将存储在帧幅存储器23里的单幅输入彩色图象数据在存储器里分割成多个局部图象区。每个局部图象区的大小都定为等于最小编码数据块大小的整数倍，该编码数据块构成亮度数据块或色差数据块。编码/解码单元按数据块编码方式，例如JPEG方式对按局部图象区为基础的图象数据进行编码。以局部图象区为基础并以此方式编码的图象数据被送往记录/再现单元27。编码/解码单元26按局部图象区为基础，用与编码相反的解码操作，把记录/再现单元27从记录媒体中再现的回放彩色图象数据解码(扩展)，以产生回放的彩色图象数据，并将以局部图象区为基础的回放彩色图象数据送往帧幅存储器23。
编码/解码单元26的运行模式或图象分割数目的确定由控制器28进行控制。
记录/再现单元27，适合以恒定线速度驱动磁性光盘去记录/再现，其运行模式由控制器28控制，以按局部图象区为基础记录/再现已编码的彩色图象数据。
于记录模式期间，上述图象归档系统在处理存储在帧幅存储器23里的单幅画面输入图象数据时，每一整幅画面都被分割为多个局部图象区，每区的大小都等于用以编码的最小编码数据块的整倍数，并对按局部图象区为基础的图象数据以数据块编码方式进行编码。这样就使编码数据块的边界与局部图象区的边界重合。其结果是在局部图象区的边界不产生畸变，使得图象数据可以作为按局部图象区为单位，类似静止画面数据分区得来的编码图象数据那样记录到记录媒体上，而不会在局部图象区的边界产生畸变。在回放模式下，因为按局部图象区为基础，由再现单元11从记录媒体读出的编码彩色图象数据，是结合上述图象数据记录装置的压缩而扩展的，再通过存储控制单元13作为再现图象数据输出，所以图象分割可以在不产生边界畸变的条件下操作，使得能由图象分割操作，在较高速度下记录和还原。
权利要求
1.图象数据记录装置，其特征在于，包括存储单画面输入图象数据的图象数据记录装置；将图象数据分割为数据块并将分割的数据块编码的编码装置；分割装置，用于将存储在所说图象数据存储装置里的单画面输入图象数据分割为多个局部图象区，每区的大小都是所说编码装置中最小数据块单位的整数倍，并进一步将按局部图象区为基础的图象数据分割为所说的最小数据块单元，再将分割的最小数据块送给所说的编码单元；记录装置，用于将所说编码装置编码的图象数据按局部图象区为基础记录到所说的记录媒体上；以及控制装置用以控制上列各装置的运行。
2.根据权利要求1中要求的图象数据记录装置，其中，所说的分割装置运行如下当一幅画面的大小无法按局部图象区的大小分割时，使用虚设象素将画面形状改变成可按局部图象区分割的画面形状，存储在所说图象数据存储装置中的单画面输入图象数据被分割为多个局部图象区，每区的大小都是该编码装置里最小数据块的整数倍，且其中，按局部图象区为基础的图象数据又被分割至最小数据块，并以这种形式送给所说的编码装置。
3.根据权利要求1或2所要求的图象数据记录装置，其中，所说的记录装置是一个以恒定线速度驱动旋转的磁性光盘，并在其中，经所说的编码装置编码的已编码图象数据，被按照局部图象区为基础记录到该磁性光盘上。
4.根据权利要求1或2所要求的图象数据记录装置，其中，所说的分割装置将存储在图象数据存储装置中的单画面输入图象数据分割成多个局部图象区，每区的大小都是最小数据块的整数倍，这些数据块由彩色图象数据的亮度数据块和色差数据块组成，所说的分割装置还将按局部图象区为基础的图象数据进一步分割为最小数据块，并以这种形式送给所说的编码装置。
5.图象数据再现装置，用于从记录媒体上再现图象数据，该记录媒体上已记录着单幅画面的图象数据，而这些数据已被分割为多个局部图象区，每区的大小都是用以编码的最小编码单元的整数倍，并按局部图象区为基础以数据块编码的方式进行编码，所述图象数据再现装置包括再现装置，用于由所说记录媒体再现已编码的图象数据；扩展装置，用于扩展由所说再现装置从所说媒体中读出的编码图象数据，该数据以局部图象区为基础；图象数据存储装置，在其中，写入由所说扩展装置扩展的图象数据，以作为回放的图象数据读出；以及控制装置，用以控制各分别装置的运行。
6.根据权利要求5所要求的图象数据再现装置，其中所说的再现装置从磁性光盘读出编码图象数据，该盘作为记录媒体以恒定线速度旋转。
7.图象数据记录/再现装置包括一记录系统和一再现系统，所述记录系统具有图象数据记录装置，用于存储单画面输入图象数据；编码装置，用以分割图象数据成为数据块并将分得的数据块编码；分割装置，用以将存储在所说图象数据存储装置中的单画面输入图象数据分割成多个局部图象区，每区的大小都是所说编码装置中最小数据块单元的整数倍，并进一步将按局部图象区为基础的图象数据分割成所说的最小数据块单元，再把分得的最小数据块传送给所说的编码装置；以及记录装置，用以把所说编码装置编码的已编码图象数据按局部图象区为基础记录到所说的记录媒体上。所述再现系统具有再现装置，用以由所说的记录媒体再现编码图象数据；扩展装置，用于扩展由所说再现装置从该记录媒体读出的按局部图象区为基础的图象数据；图象数据存储装置，在其中写入经该扩展装置扩展的图象数据以备读出作为回放图象数据；另外还有控制装置，用以控制该记录系统和该再现系统的运行。
8.根据权利要求7所要求的图象数据记录/再现装置，其中，在所说记录系统里所说的分割装置运行如下当一幅画面的大小无法按局部图象区的大小分割时，使用虚设象素以改变画面形状使之成为可按局部图象区分割的形状，存储在所说图象数据存储装置里的单幅画面输入图象数据被分割为多个局部图象区，每区的大小都是该编码装置里最小数据块的整数倍，而且在其中以局部图象区为基础的图象数据被分割成最小数据块单元，并以这种形式送往所说的编码装置。
9.根据权利要求8或9的图象数据记录/再现装置，其中，所说的记录媒体是磁性光盘，以恒定线速度旋转运行，并在其中按局部图象区为基础将编码图象数据记录到所说磁性光盘上或由盘上再现图象数据。
全文摘要
存储在帧幅存储器(23)的单画面输入图象数据在编码/译码电路中被分割成多个局部图象区，每区的大小都是最小编码数据块大小的整数倍。所得到的以局部图象区为基础的图象数据按数据块编码方式编码，并由记录/再现单元(27)按局部图象区为基础记录到记录媒体上。
文档编号H04N5/85GK1139506SQ9519136
公开日1997年1月1日 申请日期1995年10月4日 优先权日1994年10月7日
发明者小林稔治 申请人:索尼公司