JP2001359048A - 映像信号再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の映像信号再生方法は、スロー再生や静
止再生等の特殊再生時に、通常の１倍速再生時と比較し
てブロックノイズが知覚されやすいという問題点があっ
た。 【解決手段】 再生制御部１０１は再生状態が変更した
ことを検出すると、読み出し部１０２、フィルタ部１０
８へ検出した再生状態に適した処理を行うよう指示す
る。読み出し部１０２は再生制御部１０１の指示に従っ
て、記録メディア１０３上の符号化された映像信号を読
み出し、復号部１０は読み出し部１０２より出力された
映像信号を復号する。フィルタ部１０８は再生制御部１
０１の指示に従って、映像信号の再生状態に応じたフィ
ルタ特性で復号部１０により復号された再生映像にフィ
ルタ処理をかける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク、磁気デ
ィスク、磁気テープ等の記録メディア上に記録されてい
る符号化された映像信号の再生を行う再生装置における
映像信号再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル映像信号再生装置にお
いて、特殊再生時の画質改善を行う方法としては、特開
平８−２６５６８９号公報に記載されたものが知られて
いる。図１０は前記公報にて示される映像信号再生装置
のブロック図である。

【０００３】情報検出部２０２は記録メディアに記録さ
れている符号化された映像信号を読み出し、誤り訂正部
２０３へ出力する。誤り訂正部２０３は情報検出部２０
２より出力された映像信号に誤り訂正を行い、制御部２
０４へその結果を出力する。制御部２０４は誤り訂正部
２０３からの結果がエラーである場合には情報検出部２
０２に映像信号を再読み出しするよう制御する。

【０００４】誤り訂正部２０３より出力された映像信号
は可変長復号部２０５と予測データ復号部２０６に出力
される。可変長復号部２０５に出力された映像信号は復
号され、逆離散コサイン変換部２０７で逆離散コサイン
変換を施され、加算器２０８に出力される。予測データ
復号部２０６は誤り訂正部２０３より出力された映像信
号と加算器２０８から出力されたデータとにより動きベ
クトルを抽出し、予測データを生成して加算器２０８へ
出力する。加算器２０８は逆離散コサイン変換部２０７
と予測データ復号部２０６から出力された予測データを
加算して予測データ復号部２０６とメモリ２０９へ出力
する。

【０００５】フィルタ２１０はメモリ２０９に格納され
ているデータにフィルタ処理を施し、セレクタ２１１は
通常再生時にはメモリ２０９に格納されたデータ、高速
再生等の特殊再生時にはフィルタ部２１０より出力され
たデータを選択して出力端子２１２に再生映像として出
力する。フィルタ部２１０は早送り再生等の特殊再生時
に画面単位のフィルタ処理を施すことによりブロックノ
イズを低減し、特殊再生時の画質の改善を図っている。
ここで、ブロックノイズとは、動き補償予測とＤＣＴと
を用いた高能率符号化方法特有のノイズあるいは直行変
換を用いた高能率符号化方法特有のノイズのことであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディジタル映像信号再生装置においては、スロー再生や
静止再生等の特殊再生時に、通常の１倍速再生時と比較
してブロックノイズが知覚されやすいという問題点があ
った。

【０００７】一方、特開平８−２６５６８９号公報に記
載された映像信号再生装置によれば、特殊再生時に画面
単位でフィルタ処理を施された画像を出力することによ
り画質の改善を図ることが可能である。しかし、この映
像信号再生装置では、再生速度に関わりなくフィルタ処
理を施すため、特殊再生の種別あるいはスロー再生時の
再生速度によっては適切でないフィルタ処理が施され、
再生映像の画質劣化を招くおそれがある。

【０００８】また、再生映像に単純にフィルタ処理を施
すだけでは、再生するフレームまたはフィールドの符号
化特性に適したフィルタ処理を施すことができない。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するもので、再
生映像の再生状態に応じたフィルタ処理を行い、再生映
像のブロックノイズを抑制し画質を改善する映像信号再
生方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の映像信号再生方法は、再生映像信号の再生
状態に応じたフィルタ特性でフィルタ処理を行う構成を
有している。

【００１１】この構成によって、本発明の映像信号再生
方法は再生映像信号の再生状態に応じたフィルタ特性で
フィルタをかけるため、再生映像信号に適したフィルタ
特性でフィルタ処理を行うことができ、再生映像信号の
ブロックノイズが抑制し、画質を改善できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第１の発明は、符号化さ
れた映像信号を記録メディア上から読み出して再生する
映像信号再生方法であって、前記映像信号の再生状態に
応じたフィルタ特性により、再生映像にフィルタ処理を
行うことを特徴とする映像信号再生方法であり、本発明
の映像信号再生方法は、映像信号の再生状態に応じたフ
ィルタ特性で再生映像にフィルタ処理を行うため、再生
映像に適したフィルタ処理を行うことができる。

【００１３】また、再生状態がスロー再生や静止再生等
の特殊再生時には、特殊再生の種別、スロー再生時には
スロー再生の再生速度に応じたフィルタ特性により、再
生映像にフィルタ処理を行うことで、再生映像に適した
フィルタ処理を行うことができる。

【００１４】本発明の第２の発明は、符号化された映像
信号を記録メディア上から読み出して再生する映像信号
再生装置であって、前記符号化された映像信号の符号化
特性に応じたフィルタ特性で、再生映像にフィルタ処理
を行うことを特徴とする映像信号再生方法であり、本発
明の映像信号再生方法は、映像信号の符号化特性に応じ
たフィルタ特性で再生映像にフィルタ処理を行うため、
再生映像に適したフィルタ処理を行うことができる。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００１６】（実施の形態１）本実施の形態では、再生
信号の状態に応じてフィルタ特性を変更する映像信号再
生方法について説明する。

【００１７】図１は本実施の形態の映像信号再生方法を
実現する映像信号再生装置の一例を示すブロック図であ
る。

【００１８】図１において、１０は読み出し部１０２が
読み出したデータを復号する復号部、２０は復号部１０
が復号したデータにフィルタ処理を行い出力する出力
部、１０１は読み出し部のデータの読み出し、フィルタ
部１０８のフィルタ処理を制御する再生制御部、１０２
は記録メディア１０３上に記録されている符号化された
映像信号を再生制御部１０１からの指示に基づいて読出
す読出し部である。また、復号部１０において、１０４
は読み出し部１０２により読み出された映像信号を可変
長復号する可変長復号部、１０５は可変長復号部１０４
から出力された映像信号に逆離散コサイン変換を施す逆
離散コサイン変換部、１０６は可変長復号部１０４から
出力された映像信号と加算器１０７から出力された映像
信号から予測データを生成する予測データ復号部、１０
７は逆離散コサイン変換部１０７と予測データ復号部１
０６との出力を加算して画像データを生成する加算器で
ある。また、出力部２０において、１０８は再生制御部
１０１の指示に従って、加算器１０７が出力した画像デ
ータにフィルタ処理を行うフィルタ部、１０９はフィル
タ部１０８より出力された画像データを格納するメモ
リ、１１０はメモリ１０９に格納されている画像データ
を出力する出力端子である。

【００１９】以上のように構成された映像信号再生装置
について、図面を参照しながら説明する。

【００２０】本実施の形態では、再生状態が特殊再生の
スロー再生において、スロー再生の速度が変化する場合
を例にとって説明する。

【００２１】まず、再生制御部１０１は再生状態が変更
されたことを検出すると、読出し部１０２とフィルタ部
１０８へ再生状態変更の指示を出力する。再生状態が変
更されたことは、例えば、ユーザのリモコン操作による
指示により検出する。再生制御部１０１はスロー再生の
速度が変更したことを検出すると、読み出し部１０２、
フィルタ部１０８に変化した速度に応じた処理を行うよ
う指示する。

【００２２】読み出し部１０２は記録メディア１０３上
に記録されている符号化された映像信号を再生制御部１
０１からの指示に基づいて読出し、可変長復号部１０４
へ力する。可変長復号部１０４は可変長復号した映像信
号を逆離散コサイン変換部１０５へ出力するとともに、
予測データ復号部１０６へ出力する。逆離散コサイン変
換部１０５は入力映像信号を逆離散コサイン変換し、加
算器１０７へ出力する。一方、予測データ復号部１０６
は加算器１０７からの出力データと可変長復号部１０４
から出力された映像信号から抽出した動きベクトルよ
り、予測データを復号し、加算器１０７へ出力する。加
算器１０７は逆離散コサイン変換部１０５から出力され
た映像信号と予測データ復号部１０６から出力された予
測データとを加算することにより画像データを生成し、
フィルタ部１０８へ出力するとともに、次回の予測デー
タ復号のために、予測データ復号部１０６へ出力する。

【００２３】一方、フィルタ部１０８は加算器１０７よ
り出力された画像データを再生制御部１０１からの指示
に基づいてフィルタ処理を施し、メモリ１０９へ出力す
る。フィルタ部１０８は予め複数のフィルタ特性を保持
し、再生制御部１０１の指示に従って、フィルタ特性を
選択してフィルタ処理を行う。

【００２４】この場合にフィルタ部１０８で保持されて
いるフィルタ特性の一例を図２に示す。図２は０．２５
倍速、０．５倍速、０．７５倍速時のフィルタ特性を示
している。図２はある映像信号空間周波数以上の周波数
をカットするローパスフィルタを示す。一般的に再生速
度が低速である程、ブロックノイズは知覚されやすの
で、図２に示すように、再生速度が遅いほど、より通過
帯域の狭いフィルタをフィルタ部１０８が選択すること
により、再生速度が遅い場合でもブロックノイズの知覚
を抑制することが可能となる。なお、図２に示す映像信
号空間周波数の変化は、実験や設計思想に依存し、図２
のような変化に限定するものではなく、ある映像信号空
間周波数以上は全てカットする急峻な変化または図２の
ように直線的ではなく緩やかに変化するものであっても
かまわない。

【００２５】メモリ１０９はフィルタ部１０８より出力
された映像データを表示順に並べ替え、出力端子１１０
より出力する。

【００２６】ここで、再生制御部１０１の動作について
説明する。

【００２７】再生制御部１０１は読出し部１０２への指
示を出力するタイミングとフィルタ部１０８への指示を
出力するタイミングを制御することにより、フィルタ部
１０８は読み出し部１０２より読み出された映像信号に
対して、再生状態が変更された再生映像が出力されるタ
イミングに合わせてフィルタ特性を変更してフィルタ処
理を行う。

【００２８】再生制御部１０１が指示を出すタイミング
として、読み出し部１０２、フィルタ部１０８へ同時に
指示を出す場合が考えられる。実際には、読み出し部１
０２がデータを読み出すタイミングと、フィルタ部１０
８がフィルタ処理を行うタイミングは同時にすると再生
状態が変更されていない再生映像に対してフィルタを施
すことになるので、フィルタ部１０８は復号部１０が復
号処理にかかると予測される時間をあらかじめ設定して
おき、その時間経過後にフィルタ特性を変更する。ま
た、再生制御部１０１が読み出し部１０２に読み出しの
指示を出した後、復号部１０が復号処理を行う所定の時
間経過後にフィルタ部１０８へフィルタ処理の指示を出
してもよい。

【００２９】以上のように、本実施の形態では、再生映
像にスロー再生時の再生速度に応じたフィルタ特性でフ
ィルタ処理を行うことによって、再生映像のブロックノ
イズを抑制している。

【００３０】なお、本実施の形態では特殊再生としてス
ロ−再生の場合について説明したが、これに限定するも
のではない。例えば、静止再生時はスロー再生時に比較
して、視聴者はよりブロックノイズを知覚しやすく、画
質劣化の要因となる。この場合のフィルタ特性を図３に
示す。図３に示すように、静止再生時はスロー再生時に
比較して、より通過帯域の狭いフィルタ特性に変更する
ことにより、ブロックノイズの知覚を抑制する。なお、
フィルタ特性の変化は図３のような変化に限定するもの
ではなく、急峻または緩やかな変化であってもかまわな
い。

【００３１】また、本実施の形態は、特殊再生時だけで
なく１倍速再生時にも適用可能である。この場合、１倍
速再生でもブロックノイズが知覚されるような低画質の
映像に対して、ブロックノイズの知覚を抑制し画質改善
の効果が得られる。

【００３２】また、本実施の形態を実現する映像信号再
生装置は本実施の形態の映像信号再生装置の構成に限定
するものではなく、フィルタ特性を再生状態に応じて変
更できる構成であればよい。

【００３３】（実施の形態２）本実施の形態では、再生
する画像の符号化特性に応じてフィルタ処理を行う映像
信号再生方法について説明する。

【００３４】図４は本実施の形態の映像信号再生方法を
実現する映像信号再生装置の一例を示すブロック図であ
る。図４において実施の形態１と同じ動作を行うブロッ
クには同じ符号を付けて説明を省略する。

【００３５】図４において、１１１は読み出し部１０２
により抽出された符号化特性のフィルタ部１０８への出
力を遅延させる遅延部である。

【００３６】以上のように構成された映像信号再生装置
について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態
と実施の形態１の相違点は符号化特性に応じてフィルタ
特性を変更する点であるので、本実施の形態では、遅延
部とフィルタ処理部１０８の動作を中心に説明する。

【００３７】読出し部１０２は記録メディア１０３から
読み出した映像信号から画面の符号化タイプを抽出し、
遅延部１１１へ出力する。遅延部１１１は、読み出し部
１０２より読み出された映像信号が復号されるのに要す
る時間分だけ読出し部１０２から入力される符号化タイ
プを遅延させた後、フィルタ部１０８へ出力する。フィ
ルタ部１０８は予め複数のフィルタ特性を保持し、遅延
部１０８より出力された符号化特性に応じてフィルタ特
性を選択し、選択したフィルタ特性で再生映像にフィル
タ処理を施す。

【００３８】以下、本実施の形態におけるフィルタ特性
について、ＭＰＥＧ２を例にとって説明する。

【００３９】動き補償予測を利用した符号化方法では，
動き情報を検出される予測画像と動き検出の基準となる
参照画像が存在する。ＭＰＥＧ２ではＩピクチャ，Ｐピ
クチャ，Ｂピクチャの３種類のピクチャタイプが存在す
る。図５に示すように、ＩピクチャはＰピクチャおよび
Ｂピクチャの参照画像となり、ＰピクチャはＢピクチャ
の参照画像となる。また、Ｂピクチャは参照画像とはな
らない。このような符号化方法に起因して、Ｉピクチ
ャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの順にブロックノイズが増
加することが多い。

【００４０】そこで、本実施の形態の第１の例として、
符号化特性としてピクチャタイプ別にフィルタ特性を変
更することにより、好適な出力映像を得ることができ
る。例えば、ピクチャタイプ情報を利用して、図６に示
すように、フィルタ部１０８はＩピクチャ，Ｐピクチ
ャ，Ｂピクチャの順に通過帯域の狭いフィルタを施す。

【００４１】また、第２の例として、フィルタ特性の変
更に用いる符号化特性として、マクロブロックの符号化
モードを利用することができる。ここで、マクロブロッ
クとは動きベクトルの検出単位である画面内の任意の大
きさのサブブロックであり、ＭＰＥＧ２においては縦横
それぞれ１６画素のブロックである。符号化モードと
は、マクロブロックに適用されている予測モードであ
り、前方予測を使用しているか、後方予測を使用してい
るか、双方向予測を使用しているか、それとも動き補償
予測は使用していない（イントラ符号化）か、というこ
とを示す情報である。この符号化モードに応じてフィル
タ特性を変更することにより、再生画質を向上すること
ができる。この場合、フィルタ特性は画面内のマクロブ
ロック単位に変更することになる。図７にこの場合のフ
ィルタ特性の一例を示す。ブロックノイズはイントラ符
号化モード、前方予測モード、後方予測モード、双方向
予測モードの順に増加する傾向にあるので、フィルタ部
１０８は図７に示すように、ブロックノイズが増加する
順により通過帯域が狭いフィルタを選択してフィルタを
施す。この場合は、双方向予測モード時に一番通過帯域
が狭いフィルタを選択する。

【００４２】また、本実施の形態ではピクチャタイプお
よびマクロブロック符号化モードを用いて説明したが、
他の情報を使用してもよい。例えば、ビットレート情報
や映像フォーマット情報を利用することもできる。この
場合、ビットレートと映像フォーマットの２つの情報か
ら、再生映像の画質を推定してフィルタ特性を変更する
ことが可能となる。ビットレート情報はビットレートが
低い程、通過帯域が狭いフィルタを選択する。映像フォ
ーマット情報を用いる場合、映像信号の最高空間周波数
を判断することができるので、フィルタ処理としてロー
パスフィルタを使用する場合に、映像フォーマット情報
からカットオフ周波数を決定できる。

【００４３】また、本実施の形態を実現する映像信号再
生装置の構成は本実施の形態の映像信号再生装置の構成
に限定するものではなく、符号化特性に応じてフィルタ
特性を変更できる構成であればよい。

【００４４】また、本発明では、フィルタ部１０８がフ
ィルタの特性を変更するタイミングは必ずしもフレーム
あるいはフィールドの切り換わり点にならない場合があ
るが、フィルタ特性は、必ずしもフレームあるいはフィ
ールドの切り替わり点で変更する必要はなく、任意の時
間に変更してもかまわない。この場合、図８に示すよう
に画面の途中でフィルタ特性が変わる可能性があるが、
このような画面は１フレームもしくは１フィールドのみ
の表示であるため、画質劣化の要因とはならない。

【００４５】また、本発明では、フィルタ部１０８はフ
ィルタ特性を予め保持しているとしたが、これに限定す
るものではない。例えば、再生制御部１０１は読み出し
部１０２に読み出し指示を出した後、フィルタ部１０８
に指示を出すまでの時間にフィルタ特性を算出して、フ
ィルタ部１０８への指示と共にフィルタ特性を出力し、
フィルタ部１０８は再生制御部１０１が出力したフィル
タ特性を使ってフィルタ処理を行う。

【００４６】また、本発明では、フィルタ部１０８はフ
ィルタ処理を施さずに加算器１０７から入力される画像
データをメモリへ出力することにより、フィルタ処理な
しの映像を出力端子１１０へ出力することも可能である
が、図９に示すようにセレクタ２３を設けてフィルタ処
理ありの映像とフィルタ処理なしの映像を選択する方法
でも同様の効果が得られる。

【００４７】また、本発明では実施の形態１と実施の形
態２の映像信号再生方法を独立に説明したが、組み合わ
せて使用することも可能である。

【００４８】また、本発明で示した映像信号空間周波数
の変化の割合は、実験や設計思想に依存するので、これ
に限定するものではなく、急峻な変化または緩やかな変
化であってもかまわない。

【００４９】

【発明の効果】本発明の映像信号再生方法は再生状態や
符号化特性に応じてフィルタ特性で再生映像にフィルタ
処理を行うので、再生映像に適したフィルタ処理を行う
ことができ、再生映像のブロックノイズが抑制され画質
が改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の映像信号再生方法を実
現する映像信号再生装置の一例を示すブロック図

【図２】同スロー再生時のフィルタ特性の一例を示す図

【図３】同静止画再生時とスロー再生時のフィルタ特性
の一例を示す図

【図４】本発明の実施の形態２の映像信号再生装置を実
現する映像信号再生装置の一例を示すブロック図

【図５】同ＭＰＥＧ２におけるピクチャタイプを説明す
る図

【図６】同ピクチャタイプに対応したフィルタ特性の一
例を示す図

【図７】同符号化モードに対応したフィルタ特性の一例
を示す図

【図８】本発明のフィルタ処理適用のタイミングの一例
を示す図

【図９】本発明の出力部２０の変形の一例を示すブロッ
ク図

【図１０】従来のディジタル映像再生装置を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１０ 復号部 ２０ 出力部 １０１ 再生制御部 １０２ 読出し部 １０３ 記録メディア １０４ 可変長復号部 １０５ 逆離散コサイン変換部 １０６ 予測データ復号部 １０７ 加算器 １０８ フィルタ部 １０９ メモリ １１０ 出力端子 １１１ 遅延部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 GB04 GB37 HA22 HA23 HA33 KA04 KA08 KA12 5C059 KK03 MA14 MA15 MA23 ME01 PP01 PP05 PP06 PP07 SS16 TA69 TC00 TD13 UA05 UA12 UA32 UA38 5D044 AB07 BC01 BC03 CC03 CC04 FG01 FG23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化された映像信号を記録メディア上
   から読み出して再生する映像信号再生方法であって、 前記映像信号の再生状態に応じたフィルタ特性により、
   再生映像にフィルタ処理を行うことを特徴とする映像信
   号再生方法。
2. 【請求項２】 再生速度がスロー再生時には、スロー再
   生の再生速度に応じたフィルタ特性により、再生映像に
   フィルタ処理を行うことを特徴とする請求項１記載の映
   像信号再生方法。
3. 【請求項３】 符号化された映像信号を記録メディア上
   から読み出して再生する映像信号再生装置であって、 前記符号化された映像信号の符号化特性に応じたフィル
   タ特性で、再生映像にフィルタ処理を行うことを特徴と
   する映像信号再生方法。