JP2001346165A - 画像処理方法とこの方法を利用可能な画像処理装置およびテレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滑らかな逆転再生を行うことのできる画像処
理装置および画像処理法法を提供すること。 【解決手段】 逆転再生時、ＭＰＥＧビデオデコーダ５
で１画面毎の再生画像データが時系列に順次生成され、
データ量低減回路１００によって画素数が低減された
後、ＭＰＥＧビデオエンコーダ６に入力される。ＭＰＥ
Ｇビデオエンコーダ６はそのデータを全てＩピクチャに
再符号化する。再符号化データはハードディスク４の記
憶領域４ａに上書きされる。ＭＰＥＧビデオデコーダ７
は、この再符号化データを、反時系列的に読み出して順
次復号し、データ量復元回路２００によって画素数を復
元した後、表示回路９に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法およ
びこれを利用可能な画像処理装置およびテレビジョン受
像機に関する。本発明は、例えばＭＰＥＧ（Moving Pic
ture Expert Group）規格に従って符号化されたデータ
を処理する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアで扱われる情報は、膨大
な量で且つ多種多様であり、これらの情報を高速に処理
することがマルチメディアの実用化を図る上で必要とな
る。情報を高速に処理するためには、データの圧縮・伸
長技術が不可欠となる。そのようなデータの圧縮・伸長
技術として「ＭＰＥＧ」方式が挙げられる。このＭＰＥ
Ｇ方式は、ＩＳＯ（International Organization for S
tandardization）／ＩＥＣ（International Electro-te
chnical Commission）傘下のＭＰＥＧ委員会（ISO/IEC
JTC1/SC29/WG11）によって標準化されつつある。ＭＰＥ
Ｇ方式を利用した画像処理装置は、ムービーカメラ、ス
チルカメラ、テレビジョン、ビデオＣＤ再生装置、ＤＶ
Ｄ再生装置など、様々な画像関連機器に組み込まれてい
る。

【０００３】ＭＰＥＧで取り扱われるビデオデータは動
画に関するものであり、その動画は１秒間に複数枚、例
えば３０枚のフレーム、すなわち静止画またはコマによ
って構成されている。図１に示すように、ビデオデータ
は、シーケンス（Sequence）、ＧＯＰ（Group Of Pictu
res）、ピクチャ（Picture）、スライス（Slice）、マ
クロブロック（Macroblock）、ブロック（Block）の順
に６層の階層構造から成る。１枚のピクチャを構成する
スライスの個数は一定ではなく、１個のスライスを構成
するマクロブロックの個数も一定ではない。なお、図１
では、マクロブロック層およびブロック層については省
略してある。

【０００４】また、ＭＰＥＧには主に符号化レートの違
いにより、主に、ＭＰＥＧ−１，ＭＰＥＧ−２の２つの
方式がある。ＭＰＥＧ−１においてフレームはピクチャ
に対応している。ＭＰＥＧ−２においては、フレームま
たはフィールドをピクチャに対応させることもできる。
フィールドは、２枚で１枚のフレームを構成している。
ピクチャにフレームが対応している構造はフレーム構造
と呼ばれ、ピクチャにフィールドが対応している構造は
フィールド構造と呼ばれる。

【０００５】ＭＰＥＧでは、フレーム間予測と呼ばれる
圧縮技術を用いる。フレーム間予測は、フレーム間のデ
ータを時間的な相関に基づいて圧縮する。フレーム間予
測では双方向予測が行われる。双方向予測とは、過去の
再生画像またはピクチャから現在の再生画像を予測する
順方向予測と、未来の再生画像から現在の再生画像を予
測する逆方向予測とを併用することである。

【０００６】この双方向予測は、Ｉピクチャ（Intra-Pi
cture），Ｐピクチャ（Predictive-Picture），Ｂピク
チャ（Bidirectionally predictive-Picture）と呼ばれ
る３つのタイプのピクチャを規定している。Ｉピクチャ
は、フレーム内符号化処理によって過去や未来の再生画
像とは無関係に独立して生成される画像である。ランダ
ムアクセスを行うために、ＧＯＰ内には最低１枚のＩピ
クチャが必要である。Ｉピクチャ内の全てのマクロブロ
ック・タイプは、フレーム内予測画面（IntraFrame）で
ある。Ｐピクチャは、フレーム間符号化処理によって、
順方向予測、すなわち過去のＩピクチャまたはＰピクチ
ャからの予測により生成される。Ｐピクチャ内のマクロ
ブロック・タイプは、フレーム内予測画面と順方向予測
画面（Forward Inter Frame）の両方を含む。

【０００７】Ｂピクチャは、フレーム間符号化処理によ
って、双方向予測により生成される。双方向予測におい
てＢピクチャは、以下に示す３つの予測のうちいずれか
１つにより生成される。 順方向予測；過去のＩピクチャまたはＰピクチャから
の予測 逆方向予測；未来のＩピクチャまたはＰピクチャから
の予測 双方向予測；過去および未来のＩピクチャまたはＰピ
クチャからの予測 Ｂピクチャ内のマクロブロック・タイプは、フレーム内
予測画面、順方向予測画面、逆方向予測画面（Backward
Inter Frame）、内挿的予測画面（Interpolative Inte
r Frame）の４つのタイプを含む。

【０００８】これらＩ，Ｐ，Ｂピクチャがそれぞれ符号
化される。つまり、Ｉピクチャは過去や未来のピクチャ
がなくても生成される。これに対し、Ｐピクチャは過去
のピクチャがないと生成されず、Ｂピクチャは過去また
は未来のピクチャがないと生成されない。ただし、Ｐピ
クチャやＢピクチャでも、マクロブロック・タイプが内
挿的予測画面の場合、そのマクロブロックは過去や未来
のピクチャがなくても生成される。

【０００９】フレーム間予測では、まず、Ｉピクチャが
周期的に生成される。次に、Ｉピクチャよりも数フレー
ム先のフレームがＰピクチャとして生成される。このＰ
ピクチャは、過去から現在への一方向（順方向）の予測
により生成される。つづいて、Ｉピクチャの前、Ｐピク
チャの後に位置するフレームがＢピクチャとして生成さ
れる。このＢピクチャを生成するとき、順方向予測，逆
方向予測，双方向予測の３つの中から最適な予測方法が
選択される。連続した動画では一般的に、現在の画像と
その前後の画像とはよく似ており、異なっているのは、
そのごく一部分に過ぎない。そこで、前のフレームと次
のフレームとは同じであると仮定し、両フレーム間に変
化があればその差分のみを抽出して圧縮する。例えば、
前のフレームをＩピクチャ、次のフレームをＰピクチャ
とし、差分がＢピクチャのデータとして抽出される。こ
れにより、フレーム間のデータを時間的な相関に基づい
て圧縮することができる。ＭＰＥＧビデオパートに準拠
して符号化されたビデオデータのデータ列またはビット
ストリームは、ＭＰＥＧビデオストリームと呼ばれる。

【００１０】ＭＰＥＧ−１は主に、ビデオＣＤ（Compac
t Disc）やＣＤ−ＲＯＭ（CD-ReadOnly Memory ）など
の蓄積メディアに対応している。ＭＰＥＧ−２は、ビデ
オＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ（Digital Video Dis
k），ＶＴＲ（Video Tape Recorder）などの蓄積メディ
アだけでなく、ＬＡＮ（Local Area Network）などの通
信メディア、地上波放送や衛星放送およびＣＡＴＶ（Co
mmunity Antenna Television）などの放送メディアをも
含む伝達メディア全般に対応している。

【００１１】ＭＰＥＧビデオパートで用いられる技術の
核となるのが、動き補償付予測（ＭＣ；Motion Compens
ated prediction）と離散コサイン変換（ＤＣＴ；Discr
eteCosine Transform）である。ＭＣとＤＣＴを併用し
た符号化技術は、ハイブリッド符号化技術と呼ばれる。
ＭＰＥＧビデオパートでは、符号化時にＤＣＴ（別名Ｆ
ＤＣＴ；Forward ＤＣＴ）を用い、画像のビデオ信号を
周波数成分に分解して処理する。そして、復号時にＤＣ
Ｔの逆変換（離散コサイン逆変換；ＩＤＣＴ；Inverse
ＤＣＴ）を用い、周波数成分を再び画像のビデオ信号に
戻す。

【００１２】ＭＰＥＧでは膨大な量の情報を高速に処理
することができるが、上述したとおり、フレーム間予測
と呼ばれる圧縮技術を用いるため、ＭＰＥＧビデオパー
トに準拠して時系列的に符号化されて記録されたデータ
列をピクチャサーチのために逆順再生、すなわち逆方向
に再生する場合、通常のビデオテープレコーダのよう
に、記録されたデータ列を単に時間軸を遡って再生する
ことは非常に困難である。そこで従来では、各ＧＯＰ内
に割り当てられたＩピクチャのみを時間軸に遡って再生
することが行われている。Ｉピクチャは、上述したとお
り、フレーム内符号化処理された画像であるため、前後
のピクチャを参照することなく独立して表示させること
ができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、各
ＧＯＰ内に割り当てられるＩピクチャの数はきわめて少
なく、例えば、ＭＰＥＧでは、ＧＯＰ内に割り当てられ
るＩピクチャは、１５〜３０枚のピクチャのうちせいぜ
い１枚であり、１５〜３０コマ毎のピクチャを逆順再生
したところで、通常のビデオテープレコーダのような滑
らかな逆順再生画面を得ることができず、見たいシーン
でタイミングよくストップさせることが困難であった。
本発明はこの点に鑑みてなされたものであって、その目
的のひとつは、滑らかな逆順再生画面を得ることができ
る画像処理の技術を提供することにある。

【００１４】本発明はこの目的、および本明細書から明
らかになるその他の目的に対して、主に画像の符号化と
復号処理に関連する技術において解決を図るものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のある態様は画像
処理装置に関する。この装置は、画像データのデータ量
を低減させる低減処理部と、この低減処理部からの画像
データをフレーム内符号化画像として符号化する符号化
器と、この符号化器により生成された符号化データ列を
反時系列的に復号する後置復号器と、一連の処理を統括
的に制御する制御部とを備える。「後置復号器」は符号
化器の後段に置かれ、本明細書中「第２の復号器」とも
よばれる。

【００１６】本発明の別の態様も画像処理装置に関す
る。この装置は、第１の符号化データ列を復号する前置
復号器と、この前置復号器により生成された画像データ
のデータ量を低減させる低減処理部と、この低減処理部
からの画像データをフレーム内符号化画像として符号化
する符号化器と、この符号化器により生成された符号化
データ列を反時系列的に復号する後置復号器と、一連の
処理を統括的に制御する制御部とを備える。後置復号器
によって復号された画像データのデータ量を実質的に復
元させる復元処理部をさらに備えてもよい。「前置復号
器」は符号化器の前段に置かれ、本明細書中「第１の復
号器」ともよばれる。

【００１７】低減処理部は、画像データをフレーム単位
で間引いてもよく、画素数を減らしてもよい。復元処理
部は、後置復号器によって復号された画像データを反復
出力してもよく、その場合、フレーム単位の間引きの影
響を相殺できる。第１の符号化データ列は、所定のグル
ープ単位で、フレーム内符号化処理またはフレーム間符
号化処理の少なくとも一方が画像信号に対して施される
ことによって符号化されたデータ列であってもよく、そ
の場合、前記制御部に制御に基づく一連の処理が前記所
定のグループ単位で行われてもよい。

【００１８】前置復号器は、入力された前記第１の符号
化データ列をフレーム単位で間引くスキップ処理部を備
えてもよい。その場合、スキップ処理部によって間引か
れた後のデータが復号され、時系列的に連続する画像デ
ータが生成されてもよい。

【００１９】本発明の別の態様は、画像処理方法に関す
る。この方法は、入力された画像データのデータ量を低
減させる処理と、データ量が低減された画像データをフ
レーム内符号化画像として符号化する処理と、その符号
化データ列を時間軸に遡って復号する処理と、復号した
画像データのデータ量を実質的に復元する処理とを含
む。

【００２０】本発明のさらに別の態様も画像処理方法に
関する。この方法は、入力された第１の符号化データ列
を復号する処理と、その復号されたデータのデータ量を
低減させる処理と、データ量が低減された画像データを
フレーム内符号化画像として符号化する処理と、その符
号化データ列を時間軸に遡って復号する処理と、復号し
た画像データのデータ量を実質的に復元する処理とを含
む。

【００２１】本発明のさらに別の態様は画像処理装置に
関する。この装置は、画像データのデータ量を低減させ
る低減処理部と、この低減処理部からの画像データを、
少なくとも同一の予測方向については１枚を限度として
他のピクチャを参照するタイプのピクチャの列に符号化
する符号化器と、この符号化器により生成された符号化
データ列を反時系列的に復号する復号器と、一連の処理
を統括的に制御する制御部とを備える。

【００２２】本発明のさらに別の態様は、画像処理方法
に関する。この方法は、入力された画像データのデータ
量を低減させる処理と、データ量が低減された画像デー
タを、少なくとも同一の予測方向については１枚を限度
として他のピクチャを参照するタイプのピクチャの列に
符号化する処理と、その符号化データ列を時間軸に遡っ
て復号する処理と、復号した画像データのデータ量を実
質的に復元する処理とを含む。なお、以上のいずれかに
記載の画像処理装置を搭載し、これによって画像の反時
系列的な再生を動作仕様の一部に有するテレビジョン受
像機を提供してもよい。

【００２３】以上、いずれの場合も、符号化または復
号、および場合によりそれらに付随する処理は、所定の
グループ単位で実行されてもよい。さらに、以上の任意
の構成要素、処理過程等の異なる組合せ、本発明の表現
を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記
録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様と
して有効である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明を具体化した実施形態を説
明する。実施形態のいくつかに共通する処理は、画像の
正順および逆順再生である。以下の説明において、「正
順」「逆順」およびそれらの同義語は、説明の便宜上、
画像を構成するピクチャを最終的に表示する形にしたと
きの順序についていうものとする。このため、以下とく
に断らない限り、ピクチャの順序は表示の状態を考え
る。

【００２５】後述のごとく、逆順再生においても、ＭＰ
ＥＧデータストリームの各ＧＯＰ内のピクチャは、まず
順方向、すなわち時系列的に復号される。これが再符号
化され、その後の再復号の段階で、初めて逆順の並びが
実現される。したがって、逆順再生における「逆順」と
は、主に２回目の復号に関連する。

【００２６】ＭＰＥＧビットストリームは、Ｉ、Ｐ、Ｂ
ピクチャの順序についていろいろな組合せが考えられる
が、以下説明のために、ビットストリームを「Ｉ_１Ｂ_２
Ｂ_３Ｐ_４Ｂ_５Ｂ_６Ｐ_７Ｂ_８Ｂ_９…」と決め、一方、ピク
チャの表示順を「Ｂ_２Ｂ_３Ｉ _１Ｂ_５Ｂ_６Ｐ_４Ｂ_８Ｂ_９Ｐ
_７…」と決めておく。

【００２７】以下の実施形態では、さまざまな構成部材
が現れる。これらは、ハードウエア的には、ＣＰＵ、メ
モリ、その他のＬＳＩや組合せ回路などによって実現で
き、ソフトウエア的にはメモリのロードされた画像処理
機能のあるプログラムなどによって実現されるが、以
下、それらの連携によって実現される機能を中心に描
く。したがって、これらの機能がハードウエアのみ、ソ
フトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろい
ろな形で実現できることは、当業者には理解されるとこ
ろである。

【００２８】（第１実施形態）図２は、第１実施形態に
係る画像再生装置１のブロック回路を示す。この画像再
生装置１は、伝達メディア２からのＭＰＥＧビデオスト
リームをディスプレイ３に出力するムービーカメラ、ス
チルカメラ、テレビジョン、ビデオＣＤ再生装置、ＤＶ
Ｄ再生装置などに組み込まれる。なお、伝達メディア２
には、蓄積メディア（ビデオＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶ
Ｄ，ＶＴＲなど）、通信メディア（ＬＡＮなど）、放送
メディア（地上波放送，衛星放送，ＣＡＴＶなど）など
が含まれる。また、蓄積メディアや放送メディアからの
データがＭＰＥＧビデオパートに準拠して符号化されて
いないデータである場合は、伝達メディアは、このデジ
タルデータを符号化するためのＭＰＥＧビデオエンコー
ダをも含む。画像再生装置１をムービーカメラまたはス
チルカメラに組み込む場合は、伝達メディア２がＣＣＤ
などの撮像デバイスおよびその信号処理回路に置き換え
られる。

【００２９】図２において、画像再生装置１は、ハード
ディスク（ＨＤ）４、ＭＰＥＧビデオデコーダ５（以下
単に「デコーダ５」とも表記する）、ＭＰＥＧビデオエ
ンコーダ６（以下単に「エンコーダ６」とも表記す
る）、第２のＭＰＥＧビデオデコーダ７（以下単に「第
２デコーダ７」とも表記する）、切替回路８、表示回路
９、制御コア回路１０から構成される。画像再生装置１
全体またはその主要部は１チップのＬＳＩに搭載されて
いてもよく、それは他の実施形態でも同様である。制御
コア回路１０は、デコーダ５、第２デコーダ７およびエ
ンコーダ６を始め画像再生装置１の各構成要素の動作を
制御する。ハードディスク４は、磁気ディスクから構成
され、伝達メディア２から転送されてくるビデオストリ
ームを順次蓄積する。ハードディスク４内には特別な記
憶領域４ａが設けられている。

【００３０】切替回路８は、制御コア回路１０の制御に
従って第１ノード８ａ、第２ノード８ｂ側への接続が切
り換えられる。切替回路８が第１ノード８ａ側に接続さ
れると、デコーダ５が生成した再生画像データ列はその
まま表示回路９に入力され、正順再生が行われる。第２
ノード８ｂ側に接続されると、表示回路９には、後述す
るとおり逆順再生を行うために、第２デコーダ７からの
データが入力される。

【００３１】表示回路９は、デコーダ５または第２デコ
ーダ７から転送されたピクチャのデータから映像ビデオ
信号を生成し、これを画像再生装置１に接続されたディ
スプレイ３へ出力する。

【００３２】図３は、デコーダ５の構成を示すブロック
図である。同図において、デコーダ５は、ピクチャヘッ
ダ検出回路１１、ピクチャスキップ回路１２、デコード
コア回路１３から構成され、デコードコア回路１３は、
ハフマン復号回路１４、逆量子化回路１５、ＩＤＣＴ
（Inverse Discrete Cosine Transform）回路１６、Ｍ
Ｃ（Motion Compensated prediction）回路１７、ＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）１８，１９から構成されてい
る。なお、デコーダ５は本発明の「第１の復号器」の一
例である。

【００３３】ピクチャヘッダ検出回路１１は、ハードデ
ィスク４に蓄積されたビデオストリームの各ピクチャの
先頭に付くピクチャヘッダを検出し、その部分に規定さ
れているピクチャのタイプ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）を検出する。

【００３４】ピクチャスキップ回路１２は、制御コア回
路１０の制御に従って第１ノード１２ａ、第２ノード１
２ｂ側への接続が切り換えられる。そして、ピクチャス
キップ回路１２が第１ノード１２ａ側に接続されると、
ハードディスク４から読み出されたピクチャはそのまま
デコードコア回路１３へ転送される。また、第２ノード
１２ｂ側に接続されると、ハードディスク４から読み出
されたピクチャはデコードコア回路１３へ転送されずに
スキップされる。その結果、デコードコア回路１３へ転
送されるピクチャはピクチャ単位で間引かれる。

【００３５】ただし、本実施形態においては、ピクチャ
スキップ回路１２は第１ノード１２ａに接続された状態
で固定されている。したがって、本実施形態の画像再生
装置１を実現する上で、ピクチャヘッダ検出回路１１お
よびピクチャスキップ回路１２は適宜省略することがで
きる。

【００３６】ハフマン復号回路１４は、ハードディスク
４から読み出されたピクチャに対して、ＲＯＭ１８に記
憶されたハフマンテーブルに格納されているハフマンコ
ードに基づいた可変長復号を行う。逆量子化回路１５
は、ハフマン復号回路１４の復号結果に対して、ＲＯＭ
１９に記憶された量子化テーブルに格納されている量子
化閾値に基づいた逆量子化を行いＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform）係数を求める。ＩＤＣＴ回路１６は、
逆量子化回路１５が求めたＤＣＴ係数に対してＩＤＣＴ
を行う。ＭＣ回路１７は、ＩＤＣＴ回路１６の処理結果
に対してＭＣ（Motion Compensated prediction）を行
う。

【００３７】こうして、デコーダ５は、入力されたＭＰ
ＥＧビデオストリームを復号して、時系列的に連続する
再生画像データ列を生成する。なお、ＭＰＥＧビデオス
トリームが本発明の「第１の符号化データ列」の一例で
ある。

【００３８】図４は、エンコーダ６の構成を示すブロッ
ク図である。エンコーダ６では、デコーダ５により生成
された再生画像データ列を画面単位で全てＩピクチャ、
すなわちフレーム内符号化画像として符号化する。図４
において、エンコーダ６は、ＭＣ回路２０、ＤＣＴ回路
２１、量子化回路２２、ハフマン符号化回路２３、ＲＯ
Ｍ２４，２５から構成されている。なお、エンコーダ６
が本発明の「符号化器」の一例である。

【００３９】ＭＣ回路２０は、本来はデコーダ５により
復号された再生画像データに対してＭＣを行うものであ
るが、本実施形態におけるエンコーダ６は、入力された
再生画像データを全てフレーム内符号化処理によってＩ
ピクチャとして生成するので、ＭＣ回路２０は処理を行
わない。したがって、ＭＣ回路２０は適宜省略すること
ができる。

【００４０】ＤＣＴ回路２１は、デコーダ５から入力さ
れた再生画像データをブロック単位で取り込み、２次元
の離散コサイン変換を行ってＤＣＴ係数を生成する。量
子化回路２２は、ＤＣＴ係数を、ＲＯＭ２４に記憶され
た量子化テーブルに格納されている量子化しきい値を参
照して量子化する。なお、ＲＯＭ２４は、ＲＯＭ１９と
兼用してもよい。

【００４１】ハフマン符号化回路２３は、量子化された
ＤＣＴ係数を、ＲＯＭ２５に記憶されたハフマンテーブ
ルに格納されているハフマン符号を参照して可変長符号
化することにより、圧縮された画像データを画面単位で
生成する。なお、ＲＯＭ２５は、ＲＯＭ１８と兼用して
もよい。

【００４２】デコーダ５により生成された再生画像デー
タ列は、エンコーダ６によって、画面単位で全てＩピク
チャに符号化された後、ハードディスク４内に割り当て
られた記憶領域４ａに格納される。この記憶領域４ａの
容量は、入力されるＭＰＥＧビデオストリームの１ＧＯ
Ｐぶんで十分である。なお、記憶領域４ａが本発明の
「記憶部」の一例である。

【００４３】図５は、第２デコーダ７の構成を示すブロ
ック図である。同図において、第２デコーダ７は、ハフ
マン復号回路２６、逆量子化回路２７、ＩＤＣＴ回路２
８、ＭＣ回路２９、ＲＯＭ３０，３１から構成されてい
る。なお、第２デコーダ７が本発明の「復号器」「第２
の復号器」の一例である。

【００４４】この第２デコーダ７の構成は、デコーダ５
におけるデコードコア回路１３と同様である。したがっ
て、ハフマン復号回路２６はハフマン復号回路１４と、
逆量子化回路２７は逆量子化回路１５と、ＩＤＣＴ回路
２８はＩＤＣＴ回路１６と、ＭＣ回路２９はＭＣ回路１
７と、それぞれ同様の回路構成を有する。ただし、後述
するとおり、第２デコーダ７に入力される画像データ列
は全てＩピクチャに符号化されたデータであるので、Ｍ
Ｃ回路２９は処理を行わない。したがって、ＭＣ回路２
９は適宜省略することができる。なお、ＲＯＭ３０は、
その他のＲＯＭ１８やＲＯＭ２５と、ＲＯＭ３１は、Ｒ
ＯＭ１９やＲＯＭ２４と、それぞれ兼用してもよい。第
２デコーダ７によって復号された再生画像データ列は、
切替回路８の第２ノード８ｂから表示回路９に入力され
る。

【００４５】以上の構成に基づいて、本実施形態の画像
再生装置１における逆順再生の動作を、図６に示すフロ
ーチャートに従って説明する。画像再生装置１の動作
は、制御コア回路１０の制御の下に実行される。ここで
は、ＭＰＥＧビデオストリームがｉ個のＧＯＰ（ＧＯＰ
_０〜ＧＯＰ_ｉ−１）からなるとする。

【００４６】逆順再生では、各ＧＯＰが時間軸に遡って
ＧＯＰ_ｉ−１から順次処理される。ただし、各ＧＯＰ内
のピクチャは、デコーダ５において順方向、すなわち時
系列的に復号される。逆順再生が指示されると、切替回
路８が第２ノード８ｂに接続され（Ｓ１）、ハードディ
スク４からＧＯＰ_ｉ−１に相当するＭＰＥＧビデオスト
リームがピクチャ単位で読み出されてデコーダ５に入力
され、１画面毎の再生画像データが時系列に順次生成さ
れてエンコーダ６に入力される（Ｓ２）。エンコーダ６
では、デコーダ５から入力された１ＧＯＰぶんの再生画
像データ列を、全てＩピクチャに再符号化する（Ｓ
３）。エンコーダ６からの１ＧＯＰぶんの再符号化デー
タ列は、ハードディスク４の記憶領域４ａに上書きされ
る（Ｓ４）。

【００４７】記憶領域４ａへの書き込みが終了すると、
第２デコーダ７は、この記憶領域４ａに格納されている
再符号化データ列を反時系列的に、すなわち時間軸に遡
って読み出して順次復号し、表示回路９に出力する。記
憶領域４ａへの書込終了に伴って書込終了信号が送出さ
れ、次のＧＯＰ_ｉ−２に相当するＭＰＥＧビデオストリ
ームがエンコーダ５に入力され、Ｓ２からの処理が行わ
れる（Ｓ５）。すなわち、Ｓ５において、第２デコーダ
７で１ＧＯＰぶんのデータ列の復号が行われていとき
に、デコーダ５では次の１ＧＯＰぶんのデータ列の復号
が行われている。表示回路９には、第２デコーダ７から
再生画像データが反時系列的に入力され、ディスプレイ
３上に逆順再生画面が表示される。

【００４８】次に、正順再生のための動作を、図７に示
すフローチャートに従って説明する。正順再生では時間
軸に従ってＧＯＰ_０から順次処理される。各ＧＯＰ内の
ピクチャは、当然ながらデコーダ５において順方向に復
号される。正順再生が指示されると、切替回路８が第１
ノード８ａに接続され（Ｓ１１）、ハードディスク４か
らＧＯＰ_０に相当するＭＰＥＧビデオストリームがピク
チャ単位で読み出されてデコーダ５に入力され、再生画
像データが画面単位で時系列に順次生成され、エンコー
ダ６と表示回路９に並列に入力される（Ｓ１２）。表示
回路９は、入力された画面単位の再生画像データに基づ
きビデオ信号を生成してディスプレイ３に出力し（Ｓ１
３）、これによりディスプレイ３上に正順再生画面が表
示される（Ｓ１４）。

【００４９】一方、エンコーダ６は、表示回路９の処理
と並行して、デコーダ５から入力された１ＧＯＰぶんの
再生画像データ列を全てＩピクチャに再符号化する（Ｓ
１５）。再符号化データ列は、ハードディスク４の記憶
領域４ａに上書きされる（Ｓ１６）。ＧＯＰ_０の処理が
終了すると再びＳ１２に戻って次のＧＯＰ_１の処理を行
う。すなわち、正順再生の間、エンコーダ６は並行して
同じ画像データ列をＧＯＰ単位で順次Ｉピクチャに再符
号化する。

【００５０】画像再生装置１にあっては、以下のとおり
の作用効果を奏する。 （１）デコーダ５によって生成された再生画像データ列
をエンコーダ６によって全てＩピクチャに変換し、第２
デコーダ７によって逆順に再生するので、滑らかな逆順
再生画面を得ることができ、その結果、画像再生装置１
を搭載した機器の画面サーチ機能を向上させることがで
きる。 （２）伝達メディア２からのＭＰＥＧビデオストリーム
を記憶するハードディスク４内に記憶領域４ａを割り当
て、エンコーダ６からの再符号化データ列を記憶させる
よう構成したので、別途記憶素子を設けることに比べて
低コスト化を実現することができる。 （３）記憶領域４ａにおいて、１ＧＯＰぶんの再符号化
データ列を順次上書きするので、その容量の増加を抑制
でき、ハードディスク４全体の容量の増加も抑制され
る。 （４）第２デコーダ７での１ＧＯＰぶんのデータ列の復
号が行われていときに、デコーダ５では次の１ＧＯＰぶ
んのデータ列の復号が行われているので、１ＧＯＰぶん
のピクチャの逆順再生が終了するとすぐに次のＧＯＰぶ
んのピクチャの逆順再生に移行することができ、滑らか
な逆順再生画面を得ることができる。 （５）正順再生を行っている間、エンコーダ６で並行し
て、同じ画像データ列をＧＯＰ単位で順次Ｉピクチャに
再符号化している。したがって、正順再生の途中で逆順
再生が指示された場合であっても、その画面切り替えが
滑らかに行われる。

【００５１】（第２実施形態）第２の実施形態が第１実
施形態の画像再生装置１と異なるのは、デコーダ５にお
いて、ピクチャスキップ回路１２を有効化し、高速な正
順再生および逆順再生を実現する点にある。

【００５２】ハードディスク４から読み出されるＭＰＥ
Ｇビデオストリームのフレームレートは再生速度に従っ
て大きくなるため、高速再生ですべてのピクチャを復号
する場合、デコーダ５の処理速度を上げる必要がある。
しかしながら、そのためには動作周波数を上げたり、演
算回路を並列化したり、メモリの性能、すなわち容量や
動作速度を向上させたりする必要があり、その結果、回
路規模が増大し、消費電力が増大すると共にコストが高
くなる問題が生じうる。

【００５３】本実施形態では、このような問題に鑑み、
例えば、２倍速の高速正順再生または高速逆順再生が指
示されると、制御コア回路１０は、ピクチャヘッダ検出
回路１１で検出したピクチャのタイプがＩピクチャまた
はＰピクチャであれば、そのままデコードコア回路１３
へ転送し、Ｂピクチャであれば、ピクチャスキップ回路
１２を第２ノード１２ｂ側に接続し、スキップさせる。
その結果、デコードコア回路１３へ転送されるピクチャ
は、スキップされた分だけピクチャ単位で間引かれる。
Ｂピクチャは他のピクチャの復号に利用されないため、
その重要度はＩピクチャやＰピクチャに比べて低い。従
って、Ｂピクチャを優先してスキップすることにより、
ディスプレイ９で再生される動画に生じるコマ落ちの影
響は、ＩピクチャやＰピクチャをスキップさせることに
比べてきわめて小さい。このため、デコーダ５の処理速
度を高めることなく、滑らかな高速正順再生および高速
逆順再生画面を得ることができる。なお、本実施形態に
おいて、基本的な逆順再生動作は図６に示すフローに従
い、正順再生動作は図７に示すフローに従う。

【００５４】（第３実施形態）図８に、第３実施形態の
画像再生装置５１のブロック回路を示す。第１実施形態
と同様の構成部材には同じ符号を用い、その詳細な説明
を省略する。本実施形態のひとつの特徴は、複数のピク
チャからなる第１のピクチャデータの復号器と、複数の
ピクチャからなり、第１のピクチャデータとは異なる処
理ステージにて現れる第２のピクチャデータの復号器と
を共通化した点にある。第１実施形態において、第２デ
コーダ７の構成は、デコーダ５におけるデコードコア回
路１３と同様と述べたが、本実施形態はこの点に着目
し、デコーダ５と第２デコーダ７とを共通化している。
図８において、画像再生装置５１は、ハードディスク
４、切替回路５２、共用デコーダ５３、エンコーダ６、
第２切替回路５４、表示回路９、制御コア回路１０から
構成される。共用デコーダ５３の構成は、デコーダ５と
同一である。

【００５５】ハードディスク４からのＭＰＥＧビデオス
トリームまたは記憶領域４ａからの再符号化データ列
は、切替回路５２を介して共用デコーダ５３に入力さ
れ、その出力が第２切替回路５４を介して表示回路９ま
たはエンコーダ６に入力される。

【００５６】切替回路５２は、制御コア回路１０の制御
に従って第１ノード５２ａ、第２ノード５２ｂ側への接
続が切り換えられる。切替回路５２が第１ノード５２ａ
側に接続されると、ハードディスク４からのＭＰＥＧビ
デオストリームが共用デコーダ５３に入力され、第２ノ
ード５２ｂ側に接続されると、記憶領域４ａからの再符
号化データ列が共用デコーダ５３に入力される。

【００５７】第２切替回路５４は、制御コア回路１０の
制御に従って第１ノード５４ａ、第２ノード５４ｂ側へ
の接続が切り換えられる。第２切替回路５４が第１ノー
ド５４ａ側に接続されると、共用デコーダ５３からの再
生画像データ列が表示回路８に入力され、第２ノード５
４ｂ側に接続されると、共用デコーダ５３からの再生画
像データ列がＭＰＥＧエンコーダ６に入力される。

【００５８】以上の構成により、正順再生時に切替回路
５２は第１ノード５２ａに接続され、第２切替回路５４
は第１ノード５４ａに接続されている。したがって、ハ
ードディスク４からのＭＰＥＧビデオストリームは共用
デコーダ５３によって復号されて、そのまま表示回路９
に入力される。

【００５９】一方、逆順再生時に、制御コア回路１０は
まず、切替回路５２を第１ノード５２ａに接続し、第２
切替回路５４を第２ノード５４ｂに接続した状態でハー
ドディスク４から１ピクチャぶんの画像データを読み出
す。その画像データは、第１ノード５２ａを通って共用
デコーダ５３に入力され、復号される。そして、共用デ
コーダ５３からの１ピクチャぶんの再生画像データが第
２ノード５４ｂを通ってＭＰＥＧエンコーダ６に入力さ
れてＩピクチャとして再符号化される。

【００６０】制御コア回路１０は、共用デコーダ５３か
らＭＰＥＧエンコーダ６へ１ピクチャぶんの再生画像デ
ータが送出されるとすぐに、切替回路５２の接続を第２
ノード５２ｂに切り替え、第２切替回路５４の接続を第
１ノード５４ａに切り替え、記憶領域４ａから逆順再生
のための１ピクチャぶんの再符号化データを読み出す。
再符号化データは、第２ノード５２ｂを通って共用デコ
ーダ５３に入力、復号され、１ピクチャぶんの再生画像
データが第１ノード５４ａを通って表示回路８に入力さ
れてディスプレイ３上に表示される。制御コア回路１０
は、共用デコーダ５３から表示回路８へ１ピクチャぶん
の再生画像データが送出されるとすぐに、切替回路５２
の接続を第１ノード５２ａに切り替え、第２切替回路５
４の接続を第２ノード５４ｂに切り替え、ハードディス
ク４から１ピクチャぶんの画像データを読み出す。

【００６１】以下、同様に制御コア回路１０は、共用デ
コーダ５３から再生画像データが出力される毎に、切替
回路５２，５４のノードの接続状態を切り替える。共用
デコーダ５３は、第１実施形態におけるデコーダ５の処
理と第２デコーダ７の処理とを時分割で行う。本実施形
態でも基本的な逆順再生動作は図６に示すフローに従
い、正順再生動作は図７に示すフローに従う。ただし、
図６において、デコーダ５、第２デコーダ７の動作が共
用デコーダ５３の動作に置き換わる。

【００６２】なお、第１実施形態で述べたとおり、デコ
ーダ５において、ピクチャスキップ回路１２は第１ノー
ド１２ａに接続された状態で固定されているので、第２
デコーダ７にピクチャヘッダ検出回路１１およびピクチ
ャスキップ回路１２を付加する形でデコーダ５と第２デ
コーダ７とを共通化しても、すなわち共用デコーダ５３
を構成しても、何ら問題は生じない。本実施形態では、
第１実施形態の作用効果に加え、回路面積削減効果およ
びそれによる低コスト化が実現し、さらに商品価値を高
めることが容易となる。

【００６３】（第４実施形態）第４の実施形態が第３実
施形態の画像再生装置５１と異なるのは、共用デコーダ
５３において、ピクチャスキップ回路１２を有効化し、
高速の正順再生および逆順再生を実現する点にある。ピ
クチャスキップ回路１２におけるスキップ動作は、第２
実施形態と同様である。この場合、ＭＰＥＧエンコーダ
６によって生成されたデータ列は、全てＩピクチャであ
るので、このデータ列が再度共用デコーダ５３に入力さ
れてもスキップされない。本実施形態でも、基本的な逆
順再生動作は図６に示すフローに従い、正順再生動作は
図７に示すフローに従う。

【００６４】（第５実施形態）第５実施形態は、第１実
施形態の画像再生装置１において、低速の正順再生およ
び逆順再生を実現する。図９において、制御コア回路１
０は、ハードディスク４からＭＰＥＧビットストリーム
をデコーダ５に読み込み、再生画像データの同じピクチ
ャを繰り返し出力させる。例えば、ＭＰＥＧビットスト
リームが、Ｉ_１Ｂ_２Ｂ_３Ｐ_４Ｂ_５…という順で並んでい
た場合、デコーダ５から出力される再生画像データ列
は、Ｉ_１Ｉ_１Ｂ_２Ｂ_２Ｂ_３Ｂ_３Ｐ_４Ｐ_４Ｂ_５Ｂ_５…とな
る。この再生画像データ列を表示回路９に入力すること
により、ディスプレイ３上の画面の速度が１／２にな
る。

【００６５】デコーダ５には図示しないバッファメモリ
が内蔵されており、復号したピクチャデータをこのバッ
ファメモリに一旦蓄積し、データを所定回数繰り返し出
力する（以下「反復出力」という）。なお、このバッフ
ァメモリをハードディスク４やその他のメモリで兼用し
てもよい。所定回数はユーザの指示をもとに決められて
もよいし、装置内で所定のデフォルト値に設定されてい
てもよいし、その他、任意の設計指針にしたがって定め
ることができる。この方針は以降も有効である。

【００６６】逆順再生が指示されると、切替回路８が第
２ノード８ｂに接続され、エンコーダ６は、デコーダ５
から入力された再生画像データ列をＩピクチャに再符号
化するが、本実施形態では、デコーダ５からの再生画像
データは上述したとおり同じデータが２回続けて入力さ
れるので、最初の再生画像データのみをＩピクチャに再
符号化する。すなわち、ｍ個のピクチャから構成される
１ＧＯＰが、デコーダ５によって２ｍ個のピクチャに復
号され、それがエンコーダ６によってｍ個のＩピクチャ
（Ｉ_１〜Ｉ_ｍ）に符号化される。第２デコーダ７は、記
憶領域４ａに格納されたｍ個のＩピクチャ（Ｉ_１〜
Ｉ_ｍ）を、Ｉ_ｍから順に時間軸に遡って読み出して順次
復号するが、この時も制御コア回路１０は、復号された
データを１回繰り返して出力させる。すると、第２デコ
ーダ７で復号されたデータ列は、Ｉ_ｍＩ_ｍＩ_ｍ−１Ｉ
_ｍ−１Ｉ_ｍ−２Ｉ_ｍ−２…Ｉ_１Ｉ_１となり、この再生画
像データ列を表示回路９に入力することにより、ディス
プレイ３上で１／２の速度で逆順再生画面を表示するこ
とができる。

【００６７】第２デコーダ７にも図示しないバッファメ
モリが内蔵されており、復号したピクチャデータを一旦
蓄積し、反復出力する。このバッファメモリもハードデ
ィスク４やその他のメモリで兼用してもよい。本実施形
態でも、基本的な逆順再生動作は図６に示すフローに従
い、正順再生動作は図７に示すフローに従う。

【００６８】なお、第５実施形態の変形として、図８に
示した第３実施形態の画像再生装置５１において、共用
デコーダ５３が同一ピクチャを反復出力するよう構成し
てもよい。こうすることで、第３実施形態と同様の作用
効果を享受することができる。本実施形態は、上述の実
施形態に加え、以下の作用効果を奏する。 （６）低速な逆順再生を行うことができ、サーチ機能が
更に向上する。 （７）デコーダ５によって２ｍ個のピクチャに復号され
たデータ列を、エンコーダ６はｍ個のＩピクチャに符号
化するので、記憶領域４ａの容量は第１実施形態に比べ
て増加しない。コスト増加を招くことなく、低速で滑ら
かな逆順再生機能を付加することができる。

【００６９】（第６実施形態）図１０は第６実施形態の
画像再生装置１のブロック回路を示す。第１実施形態で
は、逆順再生のために、エンコーダ６はすべてＩピクチ
ャを生成したが、本実施形態はその処理の効率化を図
る。図１０において図２と同じ構成には同じ符号を与
え、適宜その説明を省略する。図１０における新たな構
成は、ふたつの切替回路１００，２００であり、図２に
現れた切替回路８と区別するために、それぞれ第２切替
回路１００、第３切替回路２００とよぶ。

【００７０】第２切替回路１００は、制御コア回路１０
の制御に従って第１ノード１００ａ、第２ノード１００
ｂ側への接続が切り換えられる。第２切替回路１００が
第１ノード１００ａ側に接続されると、デコーダ５が生
成した再生画像データはそのまま切替回路８に入力さ
れ、第２ノード１００ｂ側に接続されると、デコーダ５
が生成した再生画像データはエンコーダ６に入力され
る。

【００７１】第３切替回路２００は、制御コア回路１０
の制御に従って第１ノード２００ａ、第２ノード２００
ｂ側への接続が切り換えられる。第３切替回路２００が
第１ノード２００ａ側に接続されると、ＭＰＥＧビデオ
ストリーム中の所定のデータがハードディスク４に割り
当てられた記憶領域４ａに格納され、第２ノード２００
ｂ側に接続されると、エンコーダ６が生成したデータが
記憶領域４ａに格納される。

【００７２】図１１は、デコーダ５の構成を示すブロッ
ク図である。図３と違い、ピクチャスキップ回路１２が
ピクチャ切替回路１１２に置き換えられている。ピクチ
ャ切替回路１１２は、制御コア回路１０の制御に従って
第１ノード１１２ａ、第２ノード１１２ｂ、第３ノード
１１２ｃ側への接続が切り換えられる。そして、ピクチ
ャヘッダ検出回路１１で検出したピクチャのタイプがＩ
ピクチャであった場合、両方向へ導通する第２ノード１
１２ｂ側に接続されてデコードコア回路１３および第３
切替回路２００へ転送され、ピクチャのタイプがＰピク
チャであった場合、第１ノード１１２ａ側に接続されて
デコードコア回路１３に転送され、ピクチャのタイプが
Ｂピクチャであった場合、第３ノード１１２ｃ側に接続
されて第３切替回路２００に転送される。なお、ピクチ
ャ切替回路１１２、第３切替回路２００が本発明の「割
当処理部」の一例である。

【００７３】本実施形態におけるエンコーダ６およびデ
コーダ５の内部構成は、それぞれ図４、図５と同一でよ
い。したがって、ＭＰＥＧビデオストリームはまず、デ
コーダ５およびエンコーダ６によって、所定の符号化デ
ータ列に変換された後、第３切替回路２００を介して、
ハードディスク４内に割り当てられた記憶領域４ａに格
納される。

【００７４】以上の構成による逆順再生動作は図１２の
フローチャートに示される。逆順再生が指示されると、
切替回路８が第２ノード８ｂに接続される（Ｓ１）。ハ
ードディスク４から、ＧＯＰ_ｉ−１に相当するＭＰＥＧ
ビデオストリームがピクチャ単位で読み出されてデコー
ダ５に入力され、ピクチャヘッダ検出回路１１により各
ピクチャのタイプがＩ，Ｐ，Ｂのいずれのピクチャであ
るかが判別されるとともに、ピクチャ切替回路１１２に
よって、ＩピクチャとＰピクチャのデータがデコードコ
ア回路１３によって復号され、ＩピクチャとＢピクチャ
のデータは第３切替回路２００に転送される（Ｓ２）。

【００７５】デコードコア回路１３によって復号された
データのうち、Ｐピクチャデータを復号したデータは、
第２切替回路１００の第２ノード１００ｂを介してエン
コーダ６に入力される（Ｓ３）。Ｉピクチャデータを復
号したデータは、第２切替回路１００の第１ノード１０
０ａを介して切替回路８に入力されるが、このとき切替
回路８は第２ノード８ｂに接続されているので、そのデ
ータはそのまま捨てられる。すなわち、このデータはＰ
ピクチャデータの復号のために利用される。エンコーダ
６は、制御コア回路１０の指示に従い、デコーダ５から
入力されたデータを、それがＰピクチャの場合も含め、
全てＩピクチャに再符号化する（Ｓ４）。

【００７６】第３切替回路２００は、制御コア回路１０
の制御に従い、ピクチャ切替回路１１２から転送されて
きたＩピクチャおよびＢピクチャデータと、エンコーダ
６からの再符号化データ、ここではＩピクチャデータと
をハードディスク４の記憶領域４ａに時系列的に入力す
る。記憶領域４ａに入力された１ＧＯＰ分のデータは、
古いデータに対し上書きされる（Ｓ５）。このように、
第３切替回路２００から記憶領域４ａに入力される符号
化データ列は、ＩピクチャとＢピクチャのみからなり、
この符号化データ列が本発明の「第２の符号化データ
列」の一例である。

【００７７】記憶領域４ａへの書き込みが終了すると、
第２デコーダ７は、この記憶領域４ａに格納されている
再符号化データを反時系列的に読み出して順次復号し、
表示回路９に出力する（Ｓ６）。エンコーダ６からの１
ＧＯＰぶんの再符号化データ列には、上述のごとくＩピ
クチャとＢピクチャとが含まれている。したがって、記
憶領域４ａに格納されている再符号化データ列を時間軸
に遡って読み出して順次復号するためには、Ｂピクチャ
を復号するときに、ストリームの入力順に対してその前
方参照領域と後方参照領域とを入れ替える処理を行い、
しかる後に復号する。

【００７８】なお、Ｓ５において、記憶領域４ａへの書
き込みが終了すると、書き込み終了信号が送出されて、
次のＧＯＰ_ｉ−２に相当するＭＰＥＧビデオストリーム
がエンコーダ５に入力され、上記したＳ２からの処理が
行われる。すなわち、Ｓ６において、第２デコーダ７で
１ＧＯＰぶんのデータの復号が行われているときに、デ
コーダ５では次の１ＧＯＰぶんのデータの復号が行われ
ている。

【００７９】以上、本実施形態の画像再生装置１は、上
述の実施形態に加え、以下の効果を奏する。 （８）ＭＰＥＧビデオストリームのうち、Ｉピクチャと
Ｂピクチャに相当するデータはエンコーダ６に転送しな
いので、デコーダ５からエンコーダ６へのデータの転送
量が減る上にエンコーダ６の処理の負荷が軽減される。
その結果、エンコーダ６として消費電力が低く回路面積
の小さなものを用いることができる。 （９）ＭＰＥＧビデオストリームのうち、Ｂピクチャは
そのままＢピクチャデータとして記憶領域４ａに記憶さ
せるので、第１実施形態よりさらに記憶領域４ａの容量
を低減することができ、画像再生装置１の小型化および
低コスト化に寄与することができる。

【００８０】（第７実施形態）第７実施形態は第６実施
形態をさらにコンパクトに設計したもので、それらの関
係は第２実施形態と第１実施形態の関係と同じである。
以下、第６実施形態と同様の構成部材には同じ符号を用
い、その詳細な説明を省略する。

【００８１】図１３に、本実施形態の画像再生装置５１
のブロック回路を示す。同図のごとく、デコーダ５のデ
コードコア回路１３と第２デコーダ７とを共通化してい
る。画像再生装置５１は、ハードディスク４、切替回路
５２、共用デコーダ５３、エンコーダ６、第２切替回路
１００、第３切替回路２００、表示回路９、制御コア回
路１０から構成される。共用デコーダ５３の構成は、デ
コーダ５と同一である。

【００８２】画像再生装置５１においては、ハードディ
スク４からのＭＰＥＧビデオストリームまたは記憶領域
４ａからの再符号化データが、切替回路５２を介して共
用デコーダ５３に入力され、その出力が第２切替回路５
４を介して表示回路９またはエンコーダ６に入力され
る。

【００８３】切替回路５２が第１ノード５２ａ側に接続
されると、ハードディスク４からのＭＰＥＧビデオスト
リームが共用デコーダ５３に入力され、第２ノード５２
ｂ側に接続されると、記憶領域４ａからの再符号化デー
タが共用デコーダ５３に入力される。切替回路５２が第
２ノード５２ｂ側に接続された場合には、ピクチャ切替
回路１１２は、ピクチャのタイプに関係なく第１ノード
１１２ａに接続される。

【００８４】以上の構成に基づき、正順再生時、切替回
路５２は第１ノード５２ａに接続され、第２切替回路１
００は第１ノード１００ａに接続される。したがって、
ハードディスク４からのＭＰＥＧビデオストリームは共
用デコーダ５３によって復号されて、そのまま表示回路
９に入力される。

【００８５】一方、逆順再生時には、制御コア回路１０
は、まず切替回路５２を第１ノード５２ａに接続し、第
２切替回路１００を第２ノード１００ｂに接続した状態
で、ハードディスク４から１ピクチャぶんの画像データ
を読み出す。その画像データは、第１ノード５２ａを通
って共用デコーダ５３の切替回路１２に入力され、ピク
チャのタイプに応じてデコードコア回路１３または第３
切替回路２００に入力される。

【００８６】制御コア回路１０は、共用デコーダ５３か
ら第３切替回路２００またはＭＰＥＧエンコーダ６へ１
ピクチャぶんの再生画像データが送出されるとすぐに、
切替回路５２の接続を第２ノード５２ｂに切り替え、第
２切替回路１００の接続を第１ノード１００ａに切り替
え、記憶領域４ａから逆順再生のための１ピクチャぶん
の再符号化データを読み出す。その再符号化データは、
第２ノード５２ｂを通って共用デコーダ５３に入力さ
れ、復号される。復号されたデータは第１ノード１００
ａを通って表示回路９に入力され、ディスプレイ３上に
表示される。

【００８７】制御コア回路１０は、共用デコーダ５３か
ら表示回路９へ１ピクチャぶんの再生画像データが送出
されるとすぐに、切替回路５２の接続を第１ノード５２
ａに切り替え、第２切替回路１００の接続を第２ノード
１００ｂに切り替え、ハードディスク４から１ピクチャ
ぶんの画像データを読み出す。

【００８８】以下、同様に、制御コア回路１０は、共用
デコーダ５３から再生画像データが出力される毎に、切
替回路５２，１００のノードの接続状態を切り替える。
こうすることにより、共用デコーダ５３では、第６実施
形態におけるデコーダ５の処理と第２デコーダ７の処理
とを時分割で行う。

【００８９】本実施形態にける基本的な逆順再生動作は
図１２に示すフローに従う。ただし、図１２において、
デコーダ５、第２デコーダ７の動作が共用デコーダ５３
の動作に置き換わる。本実施形態にあっては、第６実施
形態の作用効果に加え、デコーダ５と第２デコーダ７と
の共通化による回路面積の削減が実現する。

【００９０】（第８実施形態）図１４は、第８の実施形
態に係る画像再生装置１のブロック回路を示す。同図に
おいて図２と同じ構成部材には同じ符号を与え、適宜そ
の説明を省略する。図１４における新たな構成は、デー
タ量低減回路３００およびデータ量復元回路４００であ
る。前者はデコーダ５からエンコーダ６の経路に設けら
れ、後者は第２デコーダ７から切替回路８への経路に設
けられている。

【００９１】図１５は、データ量低減回路３００の構成
を示すブロック図である。データ量低減回路３００は、
デジタルフィルタ部３００ａ、ＲＯＭ３００ｂおよびタ
イミング制御部３００ｃから構成される。デジタルフィ
ルタ部３００ｃは、ＦＩＲフィルタから構成され、図１
６に示すとおり、切替回路８の第２ノード８ｂを介して
入力されたｎビットの入力信号をサンプリング周期毎に
遅延させるためのｎ個の遅延器３００ｄ…と、ｎ＋１個
の乗算器３００ｅ…と、この乗算器３００ｅ…からの信
号を畳み込むための加算器３００ｆとから構成される。
乗算器３００ｅ…の各係数α_ｎ，α_ｎ−１… …α_２，
α_１は、フィルタの特性を決定する係数であり、予めＲ
ＯＭ３００ｂ内に書き込まれている。ＲＯＭ３００ｂに
記憶されている係数は、予め製造段階においてシミュレ
ーションにより適切な値に設定される。

【００９２】本実施形態にあってはデコーダ５が生成し
た各画面、例えば縦１０８０×横１９２０の原画像デー
タの画素数を低減させるために、線形補間等の考え方を
用い、サンプリング周期毎に各係数の値を変化させ、良
好な低解像度画像を得る。

【００９３】一例として、横方向の画素数を２／３にす
る場合を考える。いま、仮に原画像において３個の画素
ｐ_１〜ｐ_３が横向きに列んでいるとする。データ量低減
処理により、これらの画素を２個の画素ｑ_１、ｑ_２に変
換する。このために、ｑ_１とｑ_２をそれぞれｐ_１、
ｐ_２、ｐ_３の一次線形和で表現する。すなわち、画素数
をどの程度減らすか、その比率を定めたうえで、線形和
の各係数を実験等で定めればデータ量低減が実現する。
ＭＰＥＧにおけるひとつの適用として、各画面の画素数
を例えば縦４８０×横７２０に低減してもよい。

【００９４】図１７は、データ量復元回路４００の構成
を示すブロック図である。データ量復元回路４００は、
デジタルフィルタ部４００ａ、ＲＯＭ４００ｂおよびタ
イミング制御部４００ｃから構成される。デジタルフィ
ルタ部４００ｃは、デジタルフィルタ部３００ｃと同様
に、ＦＩＲフィルタから構成され、図１８に示すとお
り、第２デコーダ７によって生成されたｎビットの入力
信号をサンプリング周期毎に遅延させるためのｎ個の遅
延器４００ｄ…と、ｎ＋１個の乗算器４００ｅ…と、こ
の乗算器４００ｅ…からの信号を畳み込むための加算器
４００ｆとから構成される。乗算器４００ｅ…の各係数
β_ｎ，β_ｎ−１，…β_２，β_１は、フィルタの特性を決
定する係数であり、予めＲＯＭ４００ｂ内に書き込まれ
ている。ＲＯＭ４００ｂに記憶されている係数は、予め
製造段階においてシミュレーションにより適切な値に設
定される。

【００９５】データ量復元回路４００は、第２デコーダ
７が生成した各画面、例えば縦４８０×横７２０の画像
データの画素数を、デコーダ５が生成した各画面、例え
ば縦１０８０×横１９２０の原画像データの画素数に復
元するために、サンプリング周期毎に各係数の値を変化
させ、前述のデータ量低減処理の逆変換に当たる処理を
行う。

【００９６】以上の構成に基づく逆順再生動作は、図１
９のフローチャートに従う。逆順再生が指示されると、
切替回路８が第２ノード８ｂに接続される（Ｓ１）。ハ
ードディスク４から、ＧＯＰ_ｉ−１に相当するＭＰＥＧ
ビデオストリームがピクチャ単位で読み出されてデコー
ダ５に入力され、各画面の再生画像データが時系列に順
次生成され、データ量低減回路３００に入力される（Ｓ
２）。データ量低減回路３００は、各画面の原画像デー
タの画素数を縦４８０×横７２０に低減した後、エンコ
ーダ６に入力する（Ｓ３）。エンコーダ６は、デコーダ
５から入力された１ＧＯＰ分の再生画像データを全てＩ
ピクチャに再符号化する（Ｓ４）。エンコーダ６からの
１ＧＯＰぶんの再符号化データは、ハードディスク４の
記憶領域４ａに上書きされる（Ｓ５）。

【００９７】記憶領域４ａへの書き込みが終了すると、
第２デコーダ７は、この記憶領域４ａに格納されている
再符号化データを反時系列的に読み出して順次復号し、
データ量復元回路４００に出力する。記憶領域４ａへの
書き込みが終了すると、書込終了信号が送出されて、次
のＧＯＰ_ｉ−２に相当するＭＰＥＧビデオストリームが
エンコーダ５に入力され、上記したＳ２からの処理が行
われる（Ｓ６）。すなわち、Ｓ６において、第２デコー
ダ７で１ＧＯＰぶんのデータの復号が行われていとき
に、デコーダ５では次の１ＧＯＰぶんのデータの復号が
行われている。

【００９８】データ量復元回路４００は、第２デコーダ
７が生成した各画面の画像データの画素数を元の縦１０
８０×横１９２０に復元した後、切替回路８がこれを第
２ノード８ｂを介して表示回路９に入力する（Ｓ７）。
こうしてディスプレイ３上に逆順再生画面が表示され
る。

【００９９】本実施形態の画像再生装置１は、上述の実
施形態に加え、以下の作用効果を奏する。 （１０）データ量低減回路３００の作用により、ＭＰＥ
Ｇビデオストリームを全てエンコーダ６によってＩピク
チャ化して記憶させる場合より、記憶領域４ａの容量を
低減することができ、画像再生装置１の小型化および低
コスト化に寄与する。 （１１）一旦低減させた画素数をデータ量復元回路４０
０によって、復元してから表示回路９に転送するので、
表示画質をほぼ維持することができる。なお、第１実施
形態に対して第２実施形態でピクチャのスキップ動作を
加えたごとく、当然ながら、本実施形態にスキップ動作
を加えてもよい。また、この実施の形態では、ピクチャ
またはフレームを単位としてデータ量を間引いたが、こ
れはフィールド単位であってもよい。インタレース駆動
の場合、偶または奇フィールド単位の間引きも有効であ
る。

【０１００】（第９実施形態）図２０に、第９実施形態
の画像再生装置５１のブロック回路を示す。ただし、第
８実施形態と同様の構成部材には同じ符号を用い、その
詳細な説明を省略する。図２０において図１４との相違
点は、データ量低減回路３００とデータ量復元回路４０
０の追加にある。共用デコーダ５３の構成はデコーダ５
と同一である。

【０１０１】第２切替回路５４は、制御コア回路１０の
制御に従って第１ノード５４ａ、第２ノード５４ｂ側へ
の接続が切り換えられる。そして、第２切替回路５４が
第１ノード５４ａ側に接続されると、共用デコーダ５３
からの再生画像データがデータ量復元回路４００に入力
され、第２ノード５４ｂ側に接続されると、共用デコー
ダ５３からの再生画像データがデータ量低減回路３００
に入力される。

【０１０２】以上の構成に基づき、正順再生時、切替回
路５２は第１ノード５２ａに接続され、第２切替回路５
４は第１ノード５４ａに接続される。したがって、ハー
ドディスク４からのＭＰＥＧビデオストリームは共用デ
コーダ５３によって復号されて、そのまま表示回路９に
入力される。正順再生においては、データ量復元回路４
００は動作せず、共用デコーダ５３からの画像データを
そのまま表示回路９に伝える。

【０１０３】一方、逆順再生時には、制御コア回路１０
はまず、切替回路５２を第１ノード５２ａに接続し、第
２切替回路５４を第２ノード５４ｂに接続した状態で、
ハードディスク４から１ピクチャぶんの画像データを読
み出す。その画像データは、第１ノード５２ａを通って
共用デコーダ５３に入力され、復号される。復号された
データは第２ノード５４ｂを通ってデータ量低減回路３
００で処理された後、ＭＰＥＧエンコーダ６に入力され
てＩピクチャとして再符号化される。

【０１０４】制御コア回路１０は、共用デコーダ５３か
らＭＰＥＧエンコーダ６へ１ピクチャぶんの再生画像デ
ータが送出されるとすぐに、切替回路５２の接続を第２
ノード５２ｂに切り替え、第２切替回路５４の接続を第
１ノード５４ａに切り替え、記憶領域４ａから逆順再生
のための１ピクチャぶんの再符号化データを読み出す。
その再符号化データは、第２ノード５２ｂを通って共用
デコーダ５３に入力され、復号される。復号されたデー
タが第１ノード５４ａを通ってデータ量復元回路４００
で復元された後、表示回路９に入力されてディスプレイ
３上に表示される。制御コア回路１０は、共用デコーダ
５３から表示回路８へ１ピクチャぶんの再生画像データ
が送出されるとすぐに、切替回路５２の接続を第１ノー
ド５２ａに切り替え、第２切替回路５４の接続を第２ノ
ード５４ｂに切り替え、ハードディスク４から１ピクチ
ャぶんの画像データを読み出す。

【０１０５】以下、その処理、作用、効果は第３実施形
態のとおりであり、本実施形態ではさらに、データ量低
減処理による効果が加わる。なお、本実施形態において
も、当然ながら、第４実施形態のごとく、ピクチャのス
キップ動作を加えることができる。

【０１０６】（第１０実施形態）第１０実施形態は、第
８実施形態の画像再生装置１において、低速の正順再生
および逆順再生を実現する。すなわち、図１４の構成に
おいて、第５実施形態において説明したごとく、デコー
ダ５から再生画像データを出力する際、同じピクチャを
１回繰り返して出力させる。したがって、本実施形態
は、第８実施形態の効果とデータ量低減による効果を併
せ持つことができる。

【０１０７】本実施形態の変形例として、第９実施形態
の画像再生装置５１において、共用デコーダ５３が同一
ピクチャを反復出力するよう構成してもよい。これによ
り、さらに第９実施形態同様の効果を得ることができ
る。

【０１０８】（第１１実施形態）第１１実施形態は、以
上のいずれかの実施形態に係る画像再生装置または画像
処理装置をテレビジョン受像機に組み込んだ例に関す
る。図２３はその構成図である。テレビジョン受像機５
００において、放送波５７０はアンテナ５１２を介して
チューナ５１４へ与えられる。チューナ５１４はユーザ
が選んだチャネルを含むトランスポンダを選択し、ＱＰ
ＳＫ復調を施す。復調で得られた複数のトランスポート
ポケットを含むストリームはパケット分離部５１６へ送
られる。パケット分離部５１６はデマルチプレクサであ
り、所望のチャネルに対応するパケットを分離して画像
・音声デコーダ５１８へ出力する。

【０１０９】画像・音声デコーダ５１８はＭＰＥＧデコ
ーダであり、その画像処理のために、いずれかの実施形
態で挙げた画像再生装置または画像処理装置を組み込
む。画像・音声デコーダ５１８は、入力されたパケット
を復号し、音声データを音声信号出力部５２２へ、画像
データを表示装置５２６へそれぞれ出力する。音声信号
出力部５２２は入力された音声データに所定の処理を施
し、最終的に音声がスピーカ５２４へ出力される。

【０１１０】主制御部５３６は制御コア回路１０その他
ＣＰＵ等で構成され、ユーザの指示に従い、各部を統括
的に制御する。ユーザの指示は、例えば図示しないリモ
コンからの信号を受けたリモコン受光部５４８を介して
入力される。メディアＩ／Ｆ回路５５０は、図示しない
ＩＣカード、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭその
他の記録媒体からマルチメディアデータやプログラムを
主制御部５３６へ読み込む。以上の構成により、ユーザ
の指示にしたがって正順再生、逆順再生を含む画像再生
処理が実現する。その際、既述の作用効果を享受するこ
とができる。

【０１１１】（実施形態に関する全般的考察）当業者に
は当然理解されるごとく、いままでに述べなかった実施
形態の任意の組合せも可能である。例えば、いずれの場
合においても、入力された第１の符号化データ列をピク
チャ単位で間引くスキップ処理部、例えばピクチャスキ
ップ回路１２を備えてもよい。この場合、第１の復号器
が間引き後のデータ列を復号して時系列的に連続する画
像データ列を生成する。入力された第１の符号化データ
列に含まれるピクチャのタイプを判別する判別部、例え
ばピクチャヘッダ検出部１１をさらに備えてもよい。こ
の場合、スキップ処理部によりＢピクチャを優先して間
引いてもよい。さらに、以下のような配慮または変形例
が可能である。

【０１１２】（ａ）いくつかの実施形態において、エン
コーダ６は、ＭＣ回路２０を必要としない。その場合、
静止画圧縮のアルゴリズムを適用できるので、エンコー
ダ６に代えて、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding
Expert Group）エンコーダを用いる。このＪＰＥＧエン
コーダによって符号化された画像データも、フレーム内
符号化画像である。また、ＪＰＥＧ以外にも、静止画像
データの圧縮に、差分処理をベースとする差分ＹＵＶや
ブロックベースのアダマール（Hadamard）変換、スラン
ト変換（Slant）変換、ハール（Haar）変換方式を利用
した圧縮技術を用いてもよい。なお、エンコーダ６に上
述した静止画圧縮技術を用いた場合、第２デコーダ７に
も同様の静止画伸張技術を用いる必要がある。

【０１１３】（ｂ）同様に、いくつかの実施形態におい
て、第２デコーダ７は、ＭＣ回路２９を必要としない。
したがって、（ａ）同様、ＪＰＥＧデコーダを用いる。
フレーム内符号化画像の復号のために、上述の差分ＹＵ
Ｖやアダマール変換等の方法を用いてもよい。

【０１１４】（ｃ）ハードディスク４として、磁気ディ
スクに代えて、光磁気ディスク、光ディスクなどを用い
る。 （ｄ）ハードディスク４として、書き換え可能な半導体
メモリ、例えばＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RA
M）、ＤＲＡＭ、ラムバスＤＲＡＭ等を用いる。 （ｅ）ハードディスク４と記憶領域４ａとを独立して設
ける。この場合、記憶領域４ａには書き換え可能な半導
体メモリが望ましい。 （ｆ）回路面積削減に対する要請を重視する場合、デコ
ーダ５のピクチャスキップ回路１２を省略する。この場
合さらに、ピクチャヘッダ検出回路１１を省略してもよ
い。

【０１１５】（ｇ）ＭＰＥＧビデオストリームから１Ｇ
ＯＰではなく以下の単位でデータ列を取り出す。ＧＯＰ
を含め以下の単位もグループ単位の概念に含まれる。 ・Ｉピクチャから始まる単位をＧＯＰとせずに、例え
ば、Ｐピクチャから始まる単位をＧＯＰとする。 ・ＧＯＰという概念にとらわれずに、数枚のピクチャを
グループ単位とする。 ・グループ単位でピクチャの枚数を任意に変化させる。

【０１１６】（ｈ）ＲＯＭ１８，１９，２４，２５，３
０，３１に代えて、ＲＡＭ（RandomAccess Memory）を
用いる。 （ｉ）第５実施形態の変形例として、逆順再生時のデコ
ーダ５およびエンコーダ６の処理は第１実施形態と同様
のままにしておき、第２デコーダ７においてのみ同一ピ
クチャを反復出力させる。こうすることで、デコーダ５
における消費電力を低減することができる。 （ｊ）第５実施形態および上記（ｉ）において、デコー
ダ５や第２デコーダ７での同一ピクチャの反復出力回数
を２回以上に設定する。こうすることでより低速な逆順
再生画面を得ることができる。

【０１１７】（ｋ）第５実施形態では、デコーダ５や第
２デコーダ７において、復号したデータを反復出力する
よう構成したが、回路制御またはタイミング制御上、メ
リットがある場合等には、同一のピクチャを繰り返し復
号してそれを出力するようにしてもよい。 （ｌ）各実施形態において、逆順再生時、ハードディス
ク４内に蓄積されているＭＰＥＧビデオストリーム中の
Ｉピクチャデータを、デコーダ５およびエンコーダ６で
の処理を行わずにそのまま記憶領域４ａに転送する。こ
うすることで、デコーダ５およびエンコーダ６における
消費電力を低減することができる。

【０１１８】（ｍ）上記（ｌ）に加え、逆順再生時、Ｂ
ピクチャデータをデコーダ５およびエンコーダ６での処
理を行わずにそのまま記憶領域４ａに転送する。こうす
ることで、デコーダ５およびエンコーダ６における消費
電力を低減することができる。また、全てのデータをＩ
ピクチャに再符号化しないので、記憶領域４ａの容量を
低減することができる。ただし、この場合、第２デコー
ダ７では、記憶領域４ａから読み出したＢピクチャの前
方参照領域と後方参照領域とをストリームの順番に対し
入れ替えて復号する。 （ｎ）第５実施形態で説明した低速逆順再生機能、第
１，３実施形態で説明した通常逆順再生機能および第
２，４実施形態で説明した高速逆順再生機能を一つの画
像再生装置に搭載し、これらの機能を選択するための操
作キーを設ける。 （ｏ）キー操作に応じて１コマずつ逆順再生させる。

【０１１９】（ｐ）上記した実施形態以外に、一つの装
置内に２つの符号化または復号機能を備えるアプリケー
ションとして以下の形態がある。従って、上記第３実施
形態では、デコーダ５と第２デコーダ７を共用デコーダ
５３として共通化する例を説明したが、２つのエンコー
ダを備えるものにあっては、これらのエンコーダを共通
化してもよい。 （ｉ）ムービーカメラにおいて、被写体を異なる視点か
ら同時に撮影し、そのデータをＭＰＥＧ方式で圧縮・伸
長処理する場合。 （ii）テレビジョンにおいて、複数番組を同時に復号し
て２画面表示する場合。 （iii）テレビジョンにおいて、複数番組を同時に復号
してチャンネル切換えをシームレスに行わせる場合。MP
EGを使った放送では、チャンネル切換えなどで一旦復号
を中断すると、新しいシーケンスヘッダを検出するまで
の0.5秒〜2秒の間、次に再開するのに若干時間がかか
り、通常はその間、絵がフリーズするかブラックアウト
するが、（iii）は、この問題を解消するために有効で
ある。 （iv）ＤＶＤやデジタルスチルカメラ等と接続したテレ
ビジョンにおいて、放送とＤＶＤやデジタルスチルカメ
ラとを同時再生する。 （v）番組の再生中、その番組または裏番組を動画や静
止画状態で録画するとともに、録画した動画または静止
画と放送中の番組を重ねて同時に再生する場合。 （vi）一定時間毎に再生画像をＪＰＥＧ方式で符号化し
てリングバッファに取り込み、これを逆転サーチにおい
て近いシーンにジャンプできるようにするためのインデ
ックスに使う場合。

【０１２０】（ｑ）データ量低減回路３００として、画
素数を低減するのではなく、フレームを間引くよう構成
してもよい。この場合、データ量低減回路３００は、図
２１（ａ）に示す通り、デコーダ５または共用デコーダ
５３が生成する各画面の原画像データを、データ量低減
回路３００のノードを切り替えることによって、フレー
ム単位でスキップする。例えば、このノードを１フレー
ム毎に交互に切り替えることにより、フレーム数を１／
２にすることができ、３フレームのうち２フレームをス
キップすることで、フレーム数を１／３にすることがで
きる。データ量低減回路３００を図２１（ａ）に示す通
り構成した場合、データ量復元回路４００は、図２１
（ｂ）に示す通り、第２デコーダ７または共用デコーダ
５３が生成する各画面の画像データを蓄積するバッファ
メモリ２０１とこれを制御する制御コア回路１０とから
構成され、データ量低減回路３００でスキップしたぶん
だけ、バッファメモリ２０１から同一の画像データを反
復出力させる。なお、この場合、データ量復元回路４０
０によって生成された画像データのデータ量は、データ
量低減回路３００で低減させる前の画像データのデータ
量と同一ではないが、このように、第２デコーダ７また
は共用デコーダ５３が生成する各画面の画像データのデ
ータ量を、低減前の画像データのデータ量に近づけるか
またはそれ以上にすることも、「実質的に復元する」と
いうことができる。

【０１２１】（ｒ）逆順再生のために、１ＧＯＰ分の画
像データをそっくり記憶領域４ａに保持する必要があっ
た。ＧＯＰ内部ではデータは正順方向にしか読み出され
ないため、１ＧＯＰ分のデータをすべて残しておかなけ
れば逆順再生の際にピクチャを生成できないためであ
る。この理由から、１ＧＯＰ分の画像データを記録する
だけの容量を記憶領域４ａに求めた。これから逆に、そ
うした構成を有効活用し、実施形態１等では、正順再生
の間もエンコーダ６をフリーランで走らせ、つねに１Ｇ
ＯＰ分の逆順再生用データを生成して保持することにし
た。これにより、正順から逆順への切替を滑らかにする
趣旨であった。

【０１２２】しかしながらその方法では、確かにフリー
ランをさせないときに比べて円滑な再生方向転換が実現
するものの、必ずしも切替時にタイムラグが生じないわ
けではない。なぜなら、逆順再生がＧＯＰ_ｎに対して行
われているとき、その前のＧＯＰ_ｎ−１については、デ
コーダ５が１ＧＯＰ分の符号化データを読み出して復号
する必要があり、一連の処理がＧＯＰ_ｎの逆順再生の完
了までに終わらない可能性があるためである。仮に終わ
らない場合、そこで逆順再生が一瞬停止してしまう。

【０１２３】この対策のために、実施形態１等で述べた
１ＧＯＰ分の画像データの保存を拡張し、最大２ＧＯＰ
分程度の画像データを保存すれば、正順再生から逆順再
生への切替の際、タイムラグを完全になくすことができ
る。したがって、そうした仕様を求める場合はこの対策
をとればよい。

【０１２４】なおこのとき、当然メモリ容量を増やす必
要がある。エンコーダ６によってすべてＩピクチャが再
符号化される場合、これらのＩピクチャを蓄積するため
のメモリ容量を抑制するために、Ｉピクチャを２、３ピ
クチャおきなど飛び飛びに生成したり、画素数を低減さ
せたり、種々のフレーム内圧縮処理を加えることができ
る。

【０１２５】まず、Ｉピクチャを飛び飛びに生成および
蓄積する場合、スキップされたピクチャについては、そ
の前に再生されるＩピクチャを再度表示すればよい。た
とえば、一枚おきにスキップされる場合、いずれのＩピ
クチャも二度ずつ表示することにより、逆順再生のスピ
ードを正順再生のスピードと同一に保つことができる。
このことから逆に、一枚おきに蓄積されたＩピクチャを
そのまま再生すれば自動的に２倍速逆順再生ができ、当
然それを製品の仕様の一部と考えてもよい。

【０１２６】画素数を低減させる場合、デコーダ７にお
けるＩＤＣＴ処理にて、予めダウンコンバージョン形式
による復号を行ってもよい。すなわち、通常であれば例
えば８×８画素の正方ブロックに対してＩＤＣＴを施す
べきところを、８×４画素の１／２サイズのブロックに
対して施してもよい。その場合、画像再生の際にフレー
ムメモリに記憶すべき画像データの容量が１／２になる
ため、その結果空いた領域に前述の２ＧＯＰぶんのＩピ
クチャを蓄積することができる。なお、このダウンコン
バーションを行うと、高精細モード時の１９６０×１０
８０画素の画像が９８０×１０８０画素になる。したが
って、その再生時に横方向について各画素を二度表示す
るなど、解像度再現処理を施すものとする。

【０１２７】（ｓ）前述の切替時のタイムラグは、逆順
再生から正順再生への移行時にも考慮すべきである。こ
のときも上述と同様の措置、すなわち読み込まれたピク
チャのデータを１〜２ＧＯＰ程度蓄積しておくことで対
応できる。いま逆順再生のために第ｎ番のＧＯＰ_ｎが読
込処理されているとすれば、このＧＯＰ_ｎのピクチャの
データを、逆順再生のための読出がその２つ前のＧＯＰ
_ｎ−２に達するまで保持しておく。すなわち、あるＧＯ
Ｐのデータをそのふたつ前のＧＯＰのデータの読出まで
保持することにより、正順再生への切替が行われたとき
でも、切れ目のない再生が実現する。

【０１２８】逆順再生から正順再生への切替は、デコー
ダ５のみの処理で対応できるため、（ｒ）の場合に比
べ、タイムラグはもともと小さい。したがって、ここで
は２ＧＯＰぶんとしたが、実際にはせいぜい１ＧＯＰ強
で十分と思われる。ただし、この値は装置の実装にもよ
るため、機種ごとに実験等により決めることが望まし
い。

【０１２９】（ｔ）図２２はＩピクチャをキャッシュメ
モリへおくことによる逆順再生の高速化を説明する。Ｉ
ピクチャは「再利用型ピクチャ」である点に着目してい
る。同図では、説明の簡単のために１ＧＯＰのピクチャ
を６枚とし、ＧＯＰ_１〜ＧＯＰ_３の３つのＧＯＰにおけ
るピクチャの並びを、ＧＯＰ_１はＩ_１〜Ｂ_６、ＧＯＰ _２
はＩ_７〜Ｂ_１２、ＧＯＰ_３はＩ_１３〜Ｂ_１８で表してい
る。

【０１３０】いまＧＯＰ_３から逆順再生が要求されたと
すれば、前述のごとく、ＧＯＰ_３の読出、ＧＯＰ_２の
読出、ＧＯＰ_１の読出がこの順に行われる。ここで
ＧＯＰ_２の処理に注目すれば、その最後のピクチャＢ
_１２を再生するために、ＧＯＰ _３の最初のピクチャＩ
_１３が読み出されている。ところが、このピクチャＩ
_１３は、ＧＯＰ_３の逆順再生の際に、すでにいちど読み
出され、復号されていることがわかる。このことから、
各ＧＯＰの最初のＩピクチャの復号データをＭＰＥＧデ
ータストリーム上ひとつ手前のＧＯＰの処理が終わるま
で記憶領域４ａまたはそれ以外のメモリにキャッシング
しておけば、そのピクチャを再度読み出して復号する手
間が省ける。このキャッシングによれば、逆順再生時の
処理効率を改善することができる。

【０１３１】（ｕ）いくつかの実施形態では、エンコー
ダ６による再符号化によってＩピクチャを生成し、場合
により、これとＢピクチャを合わせて逆順再生のための
符号化データとした。しかし、これに限る必要はなく、
エンコーダ６は結果として当初のＭＰＥＧビデオストリ
ームに含まれるＩピクチャよりも多くのＩピクチャを生
成するなど、当業者が実装段階にて選択する他の形態を
実現してもよい。視点を変えれば、エンコーダ６は、画
像データを、少なくとも同一の予測方向については１枚
を限度として他のピクチャを参照するタイプのピクチャ
の列に符号化してもよい。「予測方向」は順方向または
逆方向で、それぞれ過去からの予測および未来からの予
測である。したがって、ここでは、順方向についても逆
方向についても、０枚か１枚のピクチャのみを参照する
ピクチャを認める。

【０１３２】現在のＭＰＥＧでは、ＩピクチャおよびＢ
ピクチャがこの条件に合致するが、再符号化でどのよう
なピクチャを生成すべきかという問題の本質は、もとも
と正順再生に必要な構成、とくにメモリ容量を守って逆
順再生を実現できればよいことにある。ＭＰＥＧでは、
Ｐピクチャは順方向について相当離れた複数のピクチャ
を参照している場合があるにも拘わらず、正順再生の場
合は復号されたピクチャを順次出力または表示していく
ため、多数のピクチャを保持しつづける必要はない。逆
にいえば、正順再生だからこそ、Ｐピクチャも比較的小
さなフレームバッファで支障なく再生できるのであり、
逆順再生の場合はＰピクチャの再生のために多数のピク
チャを相当期間保存しなければならない。したがって、
現実的には、同一の予測方向については、２枚以上ピク
チャを参照するようなピクチャは逆順だけのために比較
的大きなメモリ容量を要求し、コスト、実装面積等にお
いて不利になる。このため、Ｉ、Ｂピクチャをはじめと
して、同一予測方向については１枚を限度とするピクチ
ャを認めれば、問題の解決に必要十分と考えられる。

【０１３３】

【発明の効果】本発明により、滑らかな逆順再生を行う
ことのできる画像処理技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＰＥＧビデオストリームの階層構造を示す説
明図である。

【図２】第１実施形態における画像再生装置のブロック
回路図である。

【図３】第１実施形態におけるデコーダの概略を示すブ
ロック図である。

【図４】第１実施形態におけるエンコーダの概略を示す
ブロック図である。

【図５】第１実施形態におけるデコーダの概略を示すブ
ロック図である。

【図６】第１実施形態における画像再生装置の逆順再生
動作を示すフローチャートである。

【図７】第１実施形態における画像再生装置の正順再生
動作を示すフローチャートである。

【図８】第３実施形態における画像再生装置のブロック
回路図である。

【図９】第５実施形態における画像再生装置の逆順再生
動作を説明するための説明図である。

【図１０】第６実施形態における画像再生装置のブロッ
ク回路図である。

【図１１】第６実施形態におけるデコーダの概略を示す
ブロック図である。

【図１２】第６実施形態における画像再生装置の逆順再
生動作を示すフローチャートである。

【図１３】第７実施形態における画像再生装置のブロッ
ク回路図である。

【図１４】第８実施形態における画像再生装置のブロッ
ク回路図である。

【図１５】第８実施形態におけるデータ量低減回路の概
略を示すブロック図である。

【図１６】図１５に示すデジタルフィルタ部の概略を示
す回路図である。

【図１７】第８実施形態におけるデータ量復元回路の概
略を示すブロック図である。

【図１８】図１７に示すデジタルフィルタ部の概略を示
す回路図である。

【図１９】第８実施形態における画像再生装置の逆順再
生動作を示すフローチャートである。

【図２０】第９実施形態における画像再生装置のブロッ
ク回路図である。

【図２１】図２１（ａ）（ｂ）は、それぞれデータ量低
減回路、データ量復元回路の他の回路構成例を示す図で
ある。

【図２２】Ｉピクチャのキャッシングによる逆順再生の
高速化を説明する図である。

【図２３】実施形態に係るいずれか画像再生装置または
画像処理装置を組み込んだ、第１１実施形態におけるテ
レビジョン受像機の構成図である。

【符号の説明】

１，５１ 画像再生装置 ２ 伝達メディア ３ ディスプレイ ４ ハードディスク ４ａ 記憶領域 ５，７，５３ ＭＰＥＧビデオデコーダ ６ ＭＰＥＧビデオエンコーダ ８，５２，５４ 切替回路 ９ 表示回路 １０ 制御コア回路 １１ ピクチャヘッダ検出回路 １２ ピクチャスキップ回路 １３ デコードコア回路 １４，２６ ハフマン復号回路 １５，２７ 逆量子化回路 １６，２８ ＩＤＣＴ回路 １７，２０，２９ ＭＣ回路 １８，１９，２４，２５，３０，３１ ＲＯＭ １００ 第２切替回路 １１２ ピクチャ切替回路 ２００ 第３切替回路 ３００ データ量低減回路 ４００ データ量復元回路 ５００ テレビジョン受像機

【手続補正書】

【提出日】平成１３年６月４日（２００１．６．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA23 FA24 GA11 GB22 GB26 GB27 GB30 GB32 GB36 GB37 HA23 HA24 HA25 KA03 KA05 5C059 LB05 LB07 MA00 MA04 MA05 MA22 MA23 MC11 MC38 ME02 PP05 PP06 PP07 SS01 SS13 SS15 SS17 SS18 UA02 UA05 UA33

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データのデータ量を低減させる低減
   処理部と、この低減処理部からの画像データをフレーム
   内符号化画像として符号化する符号化器と、この符号化
   器により生成された符号化データ列を反時系列的に復号
   する後置復号器と、一連の処理を統括的に制御する制御
   部と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 第１の符号化データ列を復号する前置復
   号器と、この前置復号器により生成された画像データの
   データ量を低減させる低減処理部と、この低減処理部か
   らの画像データをフレーム内符号化画像として符号化す
   る符号化器と、この符号化器により生成された符号化デ
   ータ列を反時系列的に復号する後置復号器と、一連の処
   理を統括的に制御する制御部と、を備えたことを特徴と
   する画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記後置復号器によって復号された画像
   データのデータ量を実質的に復元させる復元処理部を備
   えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記符号化器により生成された符号化デ
   ータを一時的に記憶する記憶部を備えたことを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記低減処理部は、前記画像データの画
   素数を低減することを特徴とした請求項１乃至４のいず
   れかに記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記低減処理部は、前記画像データをフ
   レーム単位で間引くことを特徴とした請求項１乃至４の
   いずれかに記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記低減処理部は、前記画像データをフ
   レーム単位で間引き、前記復元処理部は、前記後置復号
   器によって復号された画像データを反復出力することを
   特徴とした請求項３に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記第１の符号化データ列は、所定のグ
   ループ単位で、フレーム内符号化処理またはフレーム間
   符号化処理の少なくとも一方が画像信号に対して施され
   ることによって符号化されたデータ列であり、前記制御
   部に制御に基づく一連の処理が前記所定のグループ単位
   で行われることを特徴とした請求項１乃至４のいずれか
   に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記後置復号器の処理中に、次のグルー
   プの符号化データ列を前記前置復号器で処理することを
   特徴とした請求項８に記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記前置復号器が、入力された前記第
    １の符号化データ列をフレーム単位で間引くスキップ処
    理部を備え、前記スキップ処理部によって間引かれた後
    のデータを復号して時系列的に連続する画像データを生
    成することを特徴とした請求項２に記載の画像処理装
    置。
11. 【請求項１１】 入力された画像データのデータ量を低
    減させる処理と、データ量が低減された画像データをフ
    レーム内符号化画像として符号化する処理と、その符号
    化データ列を時間軸に遡って復号する処理と、復号した
    画像データのデータ量を実質的に復元する処理と、を含
    むことを特徴とした画像処理方法。
12. 【請求項１２】 入力された第１の符号化データ列を復
    号する処理と、その復号されたデータのデータ量を低減
    させる処理と、データ量が低減された画像データをフレ
    ーム内符号化画像として符号化する処理と、その符号化
    データ列を時間軸に遡って復号する処理と、復号した画
    像データのデータ量を実質的に復元する処理と、を含む
    ことを特徴とした画像処理方法。
13. 【請求項１３】 前記符号化データ列を一時的に記憶す
    る処理をさらに備えることを特徴とした請求項１１また
    は１２に記載の画像処理方法。
14. 【請求項１４】 画像データのデータ量を低減させる低
    減処理部と、この低減処理部からの画像データを、少な
    くとも同一の予測方向については１枚を限度として他の
    ピクチャを参照するタイプのピクチャの列に符号化する
    符号化器と、この符号化器により生成された符号化デー
    タ列を反時系列的に復号する復号器と、一連の処理を統
    括的に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする画
    像処理装置。
15. 【請求項１５】 入力された画像データのデータ量を低
    減させる処理と、データ量が低減された画像データを、
    少なくとも同一の予測方向については１枚を限度として
    他のピクチャを参照するタイプのピクチャの列に符号化
    する処理と、その符号化データ列を時間軸に遡って復号
    する処理と、復号した画像データのデータ量を実質的に
    復元する処理と、を含むことを特徴とした画像処理方
    法。
16. 【請求項１６】 請求項１、２、１４のいずれかに記載
    の画像処理装置を搭載し、これによって画像の反時系列
    的な再生を動作仕様の一部に有することを特徴とするテ
    レビジョン受像機。
17. 【請求項１７】 前記低減処理部は、前記画像データを
    フィールド単位で間引くことを特徴とした請求項１乃至
    ４のいずれかに記載の画像処理装置。
18. 【請求項１８】 前記低減処理部は、前記画像データを
    フィールド単位で間引き、前記復元処理部は、前記後置
    復号器によって復号された画像データを反復出力するこ
    とを特徴とした請求項３に記載の画像処理装置。