JP2004048206A - 映像再生方法および映像再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再生対象の映像を、その映像の再生時には、フレームメモリが少ない場合にも、精度よく確実にシームレス接続することができ、常に、正常な映像再生状態を確保することができる映像再生方法および映像再生装置を提供する。
【解決手段】デコード制御部１０７により、映像の再生時に、接続しようとする映像信号のフレームのＧＯＰに対して、時分割にデコード処理させることにより、従来のように、１ＧＯＰ分のフレームメモリを確保することなく、最大４フレーム分のフレームメモリを用いるだけで、精度の良い確実なシームレス接続を可能にする。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号をそのＭＰＥＧ符号化データを基にフレーム再生する映像再生方法および映像再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータシステムやデジタル方式の撮像装置等の画像処理における圧縮符号化方式として広く利用されているＭＰＥＧ符号化方式では、映像信号に対するフレーム内符号化（Ｉピクチャ）、前方向予測符号化（Ｐピクチャ）、両方向予測符号化（Ｂピクチャ）の三つの符号化方式を用い、これらの組み合わせで、情報量の多い動画像を効率的に圧縮している。
【０００３】
このＭＰＥＧ符号化方式の一例を図８に示す。図８（ａ）では、表示順にフレームを示したものであり、図中の「Ｉ」、「Ｐ」、「Ｂ」は、それぞれ上記のピクチャタイプを示しており、その横のナンバーは表示順である。また、図中の矢印は、予測を示している。例えばＰ３を符号化するときは、Ｉ０を参照フレームとして、予測符号化を行う。また、Ｂ４を符号化する場合は、前方向予測にＰ３を、後方向予測にＰ５を参照フレームとして用いる。そのため、Ｂ４を復号化するためには、既にＰ３とＰ５が復号化されている必要がある。そのため、ＭＰＥＧ符号化では、表示順と符号化順が異なり、符号化データは図８（ｂ）に示す順で記録されている。
【０００４】
また、Ｉピクチャは、予測符号化を用いずフレーム内で符号化が閉じているため、周期的にＩピクチャを挿入することで、ランダムアクセスを実現している。フレーム内符号化によるフレームの周期を、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　ｐｉｃｔｕｔｅ）とよぶ。図８の例は、１０フレームを周期としてＩピクチャを挿入することによりＧＯＰを構成している例である。通常、１ＧＯＰあるいは複数のＧＯＰで１つのアクセス単位を構成する。
【０００５】
次に、光磁気ディスクなどのランダムアクセス可能な記録媒体（以下、ディスクと記す）上に、符号化データを記録する場合を図９を用いて説明する。
図９には、１時間２０分３２秒０２フレームのＭＰＥＧ圧縮された符号化データを記録した場合の例を示している。なお、本例では、前述の符号化データ以外は記録されていないものとする。
【０００６】
図９（ａ）の領域Ａには、ディスクを再生制御するための再生制御情報として、エントリーが記録されており、領域Ｂには、実際の符号化データが記録されているとする。また、図９（ａ）の例では、１つの符号化データのみであるので、このエントリーに記録されている再生制御情報は、領域Ｂに記録されている符号化データの再生のための情報のみであり、例えば、記録されている符号化データの開始アドレス、終了アドレス、開始タイムコード、終了タイムコード、次のエントリーが記録される。
【０００７】
ここで、エントリーには再生対象の符号化データに関する情報が記録されており、開始アドレスは、再生開始のディスク上でのアドレスであり、終了アドレスは、再生終了のディスク上でのアドレスである。開始タイムコードは、先頭フレームのタイムコードであり、終了タイムコードは、終了フレームのタイムコードである。次のエントリーは、このエントリーの再生対象とする符号化データの再生後に再生するデータの有無を示す。
【０００８】
例えば、領域Ｂに記録したデータをまとめて全て再生する場合の再生制御情報は、以下のように示すことができる。
エントリー０の内容
開始アドレス＝Ａｄｄｒ０
終了アドレス＝Ａｄｄｒ１
開始タイムコード＝００：００：００：００
終了タイムコード＝０１：２０：３２：０２
次のエントリー　＝なし
以上のような再生制御情報を基に、エントリーの内容に従って、０時間００分００秒００フレームから１時間２０分３２秒０２フレームまで、領域Ｂに記録した全てのデータについてまとめて再生される。
【０００９】
次に、この領域Ｂに記録されているデータを編集しながら、０時間００分００秒００フレームから０時間２０分１５秒０５フレームまで再生し、その後、０時間４０分１０秒０５フレームから１時間２０分３２秒０２フレームまで再生することを考える。このときの再生制御情報は、以下のように示すことができる。
【００１０】
エントリー０の内容
開始アドレス＝Ａｄｄｒ０
終了アドレス＝Ａｄｄｒ２
開始タイムコード＝００：００：００：００
終了タイムコード＝００：２０：１５：０５
次のエントリー　＝１
エントリー１の内容
開始アドレス＝Ａｄｄｒ３
終了アドレス＝Ａｄｄｒ１
開始タイムコード＝００：４０：１０：０５
終了タイムコード＝０１：２０：３２：０２
次のエントリー　＝なし
以上のような再生制御情報を基に、領域Ｂに記録されているデータに対して、各エントリーの内容に従って編集することにより、０時間００分００秒００フレームから１時間２０分３２秒０２フレームまで再生される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の映像再生方法において、上記のデータを編集しながら再生する場合の再生制御情報によると、記録されたデータの再生手順としては、終了タイムコード００：２０：１５：０５を持つフレームのあとに、開始タイムコード００：４０：１０：０５を持つフレームを再生するようになっているが、図８で説明したように、ＭＰＥＧ符号化方式では、予測符号化を行っているため、表示順（図８（ａ））と符号化データの記録順（図８（ｂ））が異なり、単に再生時間で接続したのでは、うまくシームレス接続することができず、正常な映像再生状態を確保することができないという問題点を有していた。
【００１２】
以上のことを図９（ｂ）を用いて説明する。
エントリー０のアウト点（００：２０：１５：０５）を含むＸＧＯＰのフレーム構造およびエントリー１のイン点（００：４０：１０：０５）を含むＹＧＯＰのフレーム構造を示す図である。図によると、イン点であるフレームは、Ｂピクチャであり、前および後方向参照フレームが必要になるため、イン点となるフレームを含むＧＯＰの先頭からのデコードが必要である。
【００１３】
そこで、図９（ｃ）に示すように、アウト点のフレームを再生直後、イン点のフレームが連続して再生できるように、予め、イン点となるフレームを含むＧＯＰの先頭部分をデコードしておき、フレームメモリに格納していた。つまり、少なくとも１ＧＯＰ分のフレームメモリを確保しなければ、シームレス接続を実現することができないという問題点を有していた。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、再生対象の映像を、その映像の再生時には、フレームメモリが少ない場合にも、精度よく確実にシームレス接続することができ、常に、正常な映像再生状態を確保することができる映像再生方法および映像再生装置を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の請求項１に記載の映像再生方法は、映像信号のフレームを単位として、フレーム内で符号化するフレーム内符号化、予測符号化する際に前方向のフレームを参照フレームとする前方向予測符号化、予測符号化する際に前後の両方向のフレームを参照フレームとする両方向予測符号化により前記映像信号を符号化した複数の符号化フレームからなり、そのうち前記フレーム内符号化による符号化フレーム毎を周期としてＧＯＰを形成し、前記ＧＯＰの１または複数をアクセス単位として構成された映像データを再生する映像再生方法であって、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなるＸＧＯＰ中の任意のフレームＸまで再生し、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなり前記ＸＧＯＰより時間的にあとに再生するＹＧＯＰ中の任意のフレームＹを、シームレス接続して再生するに際し、前記ＸＧＯＰを復号化および再生しつつ、時分割に前記ＹＧＯＰの復号化を行い、前記フレームＸの再生後、直ちに前記フレームＹあるいは前記フレームＹより時間的にあとに再生する前記フレーム内符号化されたフレームＺを再生する方法としたことを特徴とする。
【００１６】
この方法により、映像の再生時に、接続しようとする映像信号のフレームのＧＯＰに対して、時分割にデコード処理させることにより、従来のように、１ＧＯＰ分のフレームメモリを確保することなく、最大４フレーム分のフレームメモリを用いるだけで、精度の良い確実なシームレス接続を可能にすることができる。
【００１７】
また、本発明の請求項２に記載の映像再生方法は、映像信号のフレームを単位として、フレーム内で符号化するフレーム内符号化、予測符号化する際に前方向のフレームを参照フレームとする前方向予測符号化、予測符号化する際に前後の両方向のフレームを参照フレームとする両方向予測符号化により前記映像信号を符号化した複数の符号化フレームからなり、そのうち前記フレーム内符号化による符号化フレーム毎を周期としてＧＯＰを形成し、前記ＧＯＰの１または複数をアクセス単位として構成された映像データを再生する映像再生方法であって、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなるＸＧＯＰ中の任意のフレームＸまで再生し、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなり前記ＸＧＯＰより時間的にあとに再生するＹＧＯＰ中の任意のフレームＹを、シームレス接続して再生するに際し、前記ＸＧＯＰを復号化および再生しつつ、前記ＹＧＯＰの復号化を開始し、所定時点での前記ＸＧＯＰの再生フレームと前記ＹＧＯＰの復号フレームとのフレーム情報を基に、前記フレームＸと前記フレームＹのシームレス接続が不可能と判断した場合は、前記フレームＹより時間的にあとに再生する前記フレーム内符号化されたフレームＺを再生する方法としたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項３に記載の映像再生方法は、請求項２記載の映像再生方法であって、前記所定時点での、前記ＸＧＯＰ内の再生フレームの再生時間とフレームＸの再生時間との差分をＴｘとし、前記ＹＧＯＰ内の復号フレームの再生時間とフレームＹの再生時間との差分をＴｙとするとき、Ｔｘ≦Ｔｙならば、シームレス接続が不可能と判断する方法としたことを特徴とする。
【００１９】
この方法により、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームのタイムコードによって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４に記載の映像再生方法は、請求項２記載の映像再生方法であって、前記所定時点での、前記ＸＧＯＰ内の再生フレームとフレームＸまでの再生フレーム数をＦＮｘとし、前記ＹＧＯＰ内の復号フレームとフレームＹまでの再生フレーム数をＦＮｙとするとき、ＦＮｘ≦ＦＮｙならば、シームレス接続が不可能と判断する方法としたことを特徴とする。
【００２１】
この方法により、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームの表示ナンバーによって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項５に記載の映像再生方法は、請求項２記載の映像再生方法であって、前記所定時点での、前記ＸＧＯＰ内の再生フレームとフレームＸまでの再生データ量をＢＮｘとし、前記ＹＧＯＰ内の復号フレームとフレームＹまでの再生データ量をＢＮｙとするとき、ＢＮｘ≦ＢＮｙならば、シームレス接続が不可能と判断する方法としたことを特徴とする。
【００２３】
この方法により、ＹＧＯＰのデコード状態をバッファ量によって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００２４】
また、本発明の請求項６に記載の映像再生方法は、請求項３から請求項５のいずれかに記載の映像再生方法であって、前記ＹＧＯＰの復号化開始後は、１フレームの期間に前記ＸＧＯＰと前記ＹＧＯＰの復号化を時分割に行うようにし、前記ＸＧＯＰの復号化を優先的に行う方法としたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項７に記載の映像再生方法は、請求項６記載の映像再生方法であって、前記ＹＧＯＰは、接続点までのフレームは両方向予測符号化されたフレームは復号化を行わず、前記フレームＹあるいは前記フレームＺからは全てのフレームの復号化を行う方法としたことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項８に記載の映像再生方法は、請求項７記載の映像再生方法であって、前記所定時点を、前記ＹＧＯＰにおける各フレーム毎のデコード開始時とする方法としたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項９に記載の映像再生装置は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の映像再生方法により映像再生を行うよう構成したことを特徴とする。
【００２８】
この構成により、映像の再生時に、接続しようとする映像信号のフレームのＧＯＰに対して、時分割にデコード処理させることにより、従来のように、１ＧＯＰ分のフレームメモリを確保することなく、最大４フレーム分のフレームメモリを用いるだけで、精度の良い確実なシームレス接続を可能にすることができる。
【００２９】
また、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームのタイムコードによって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００３０】
また、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームの表示ナンバーによって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００３１】
また、ＹＧＯＰのデコード状態をバッファ量によって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す映像再生方法および映像再生装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の映像再生方法および映像再生装置を説明する。
【００３３】
図１は本実施の形態１の映像再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の映像再生装置は、図１に示すように、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、デコード制御部１０７、ビデオデコード部１０８から構成される。また、光ディスク１０１には、ＭＰＥＧ符号化方式で符号化されたデータと、その符号化データの再生を制御するための再生制御情報とが記録されている。
【００３４】
このように、記録された符号化データは、二つのエントリーに編集されており、以下のような再生制御情報を持つとする。この再生制御情報は、
エントリー０の内容
開始アドレス＝Ａｄｄｒ０
終了アドレス＝Ａｄｄｒ１
開始タイムコード＝００：００：００：００
終了タイムコード＝００：２０：１５：０５
次のエントリー　＝１
エントリー１の内容
開始アドレス＝Ａｄｄｒ２
終了アドレス＝Ａｄｄｒ３
開始タイムコード＝００：４０：１０：０５
終了タイムコード＝０１：２０：３２：０２
次のエントリー　＝２
と示してあるものとする。
【００３５】
また、本実施の形態でのアクセス単位は、１ＧＯＰとし、１ＧＯＰは１０フレームで構成されるものとする。また、アウト点のフレームＸを含むＧＯＰをＸＧＯＰ、イン点のフレームＹを含むＧＯＰをＹＧＯＰとする。
【００３６】
まず、再生ヘッド１０２は、光ディスク１０１から再生制御情報を読み出し、その再生制御情報を再生制御情報デコード部１０３に入力する。再生制御情報デコード部１０３は、入力された再生制御情報を解析し、再生ヘッド制御部１０４に制御情報を入力する。再生ヘッド制御部１０４は、入力された制御情報に基づいて、再生ヘッド１０２を制御する。本実施の形態の場合、まずエントリー０のデータのリードを行うように、再生ヘッド１０２を制御する。そして、その後、エントリー１のデータをリードするように、再生ヘッド１０２を制御する。
【００３７】
再生ヘッド１０２で読み出されたエントリー０のデータは、バッファ１０５へ入力され、エントリー１のデータはバッファ１０６へ入力される。そのようにバッファ１０５および１０６に入力されたデータを、ビデオデコード部１０８がデコード処理し、画像データを生成して出力する。
【００３８】
また、ビデオデコード部１０８は、ＭＰＥＧ２符号化方式で符号化された符号化データをデコード処理するものでり、バッファ１０５あるいは１０６の何れのデータをデコードするかは、デコード制御部１０７からの制御によるものとする。また、ビデオデコード部１０８は、少なくとも４フレーム分のフレームメモリを持ち、デコードしたフレームの出力すべき時間が来たら、デコードした画像データを出力する。
【００３９】
デコード制御部１０７は、再生制御情報デコード部１０３の出力する制御情報に基づいて、ビデオデコード部１０８を制御する。具体的には、デコード制御部１０７は、バッファ１０６へのデータ入力が開始された時点で、入力データをバッファ１０５と１０６を切替えながら、１フレーム期間に相当する時間に二つのデータをデコードするように、ビデオデコード部１０８を制御する。
【００４０】
また、デコード制御部１０７は、バッファ１０５から現在表示中のエントリー０の再生を優先するように、ビデオデコード部１０８を制御する。これは、再生を乱さないためである。また、デコード制御部１０７は、フレームＸの再生後は、メモリに格納されたフレームＹを出力する。フレームＹの再生後は、時分割デコードは停止し、バッファ１０６のストリームのみをデコードするように、ビデオデコード部１０８を制御する。
【００４１】
次に、デコード制御部１０７の動作を、図２を用いて詳しく説明する。
図２（ａ）は、ディスク１０１に記録された１時間２０分３２秒２フレーム分のデータを示している。上記の再生制御情報によると、００：００：００：００から００：２０：１５：０５まで再生し、００：４０：１０：０５から０１：２０：３２：０２まで再生する。つまり、ＸＧＯＰのフレームＸまで再生し、その直後にＹＧＯＰのフレームＹから再生を開始するものである。
【００４２】
図２（ｂ）は、バッファ１０５、１０６に取り込まれるデータを示している。図２（ｃ）は、ビデオデコード部１０８のデコードフレームを示している。エントリー０のフレームＩ０をデコード後、エントリー１のフレームＩ０’のデコードを開始する例を示している。図に示されるように、デコード制御部１０７は、１フレーム時間のうち、エントリー０のデコード時間のあまりをエントリー１のデコードに割り当てるように制御する。
【００４３】
以上述べたように、１フレーム時間で時分割にデコード処理をさせることで、接続点でのシームレス再生を実現できる。また、従来のように、１ＧＯＰ分のフレームメモリを確保する必要はなく、少なくとも４フレーム分のフレームメモリで良い。
【００４４】
なお、上記の効果は、ビデオデコード部１０８が、そのデコード能力として、常に１フレーム時間で２フレーム分がデコード可能なデコード速度を持つ場合に限って得られるものであり、この条件が満たされない場合にも、接続点でのシームレス接続が実現可能な映像再生方法および映像再生装置について、以下の実施の形態で説明する。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の映像再生方法および映像再生装置を説明する。
【００４５】
図３は本実施の形態２の映像再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の映像再生装置は、図３に示すように、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、デコード制御部２０１、ビデオデコード部１０８から構成される。なお、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、ビデオデコード部１０８は、実施の形態１で述べたものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４６】
デコード制御部２０１は、実施の形態１のデコード制御部１０７で説明した機能に加えて、次の機能を持つ。デコード制御部２０１は、ＹＧＯＰのデコード開始後では、出力フレームのタイムコード情報とＹＧＯＰのデコード進行状態とから、ＹＧＯＰのデコード方法を決定し、そのデコード方法でＹＧＯＰのデコードを継続するように、ビデオデコード部１０８を制御する。
【００４７】
つまり、デコード制御部２０１は、ＹＧＯＰのデコード進行状態から、ＸＧＯＰとのシームレス接続が可能と判断できるときは、そのままＹＧＯＰのデコードを継続し、また、シームレス接続が不可能と判断した場合は、フレームＹ以降に位置するフレーム内符号化フレームが見つかるまでスキップするように、ビデオデコード部１０８を制御する。デコード制御部２０１では、シームレス接続の可能あるいは不可能の判断に、フレームのタイムコードを用いる。
【００４８】
次に、デコード制御部２０１の動作を、図４を用いて詳しく説明する。
図４（ａ）は、ディスクに記録された１時間２０分３２秒２フレーム分のデータを示している。上記の再生制御情報によると、００：００：００：００から００：２０：１５：０５まで再生し、００：４０：１０：０５から０１：２０：３２：０２まで再生する。つまり、ＸＧＯＰのフレームＸまで再生し、その直後にＹＧＯＰのフレームＹから再生を開始するものである。
【００４９】
図４（ｂ）は、バッファ１０５、１０６に取り込まれるデータを示している。説明のため、ＸＧＯＰの各フレームのタイムコードをｔ０〜ｔ９、ＹＧＯＰの各フレームのタイムコードをｔ０’からｔ９’と略す。
【００５０】
図４（ｃ）は、ビデオデコード部１０８のデコードフレームを示している。図４（ｃ）の例では、ＸＧＯＰのＰ３フレームのデコード時間が延びたため、十分なデコード時間がＰ３’に与えられなかったため、Ｐ３’のデコード処理が終わらず、つぎの割り当て時間で残りのデコード処理を継続する。そのため、Ｐ３’のデコードに遅延が起きてしまう例である。
【００５１】
デコード制御部２０１は、ＹＧＯＰの次のフレームをデコードするとき、シームレスが保証できるか判定する。各ポイントで行われる判定内容を以下に示す。
判定１のとき：再生フレームタイムコード　ｔ０−１
Ｄｉｆｆ＿Ｔｘ＝ｔ５−（ｔ０−１）＝６フレーム時間
Ｄｉｆｆ＿Ｔｙ＝ｔ５’−ｔ０＝５フレーム時間
判定２のとき：再生タイムコード　ｔ０
Ｄｉｆｆ＿Ｔｘ＝ｔ５−ｔ０＝５フレーム時間
Ｄｉｆｆ＿Ｔｙ＝ｔ５’−ｔ０’＝５フレーム時間
判定３のとき：再生タイムコード　ｔ１
Ｄｉｆｆ＿Ｔｘ＝ｔ５−ｔ１＝４フレーム時間
Ｄｉｆｆ＿Ｔｙ＝ｔ５’−ｔ３’＋３＝５フレーム時間
ここで、各判定において、
Ｄｉｆｆ＿Ｔｘ≧Ｄｉｆｆ＿Ｔｙ・・・（式１）
を満たすかを判定する。
【００５２】
「判定１」および「判定２」では、（式１）を満たすため、シームレス接続可能と判定される。しかし、「判定３」では、（式１）を満たさないため、シームレス不可能と判断し、フレーム内符号化フレームのサーチを行う。図４（ｃ）の例では、Ｉ０”が検出され、フレームＸの再生後、Ｉ０”が再生されることになる。
【００５３】
図４（ｄ）は、出力されるフレームを示しており、シームレス接続不可能と判断後し、検出されたＩ０”が再生されることになる。このように、ＹＧＯＰのデコード状態によって、再生フレームを切り替えることで、シームレス接続を常に保証することができる。
【００５４】
以上述べたように、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームのタイムコードによって判定し、判定結果によりＹＧＯＰのデコード方法を変更することで、常にシームレス接続を保証することができる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の映像再生方法および映像再生装置を説明する。
【００５５】
図５は本実施の形態３の映像再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の映像再生装置は、図５に示すように、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、デコード制御部３０１、ビデオデコード部１０８から構成される。なお、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、ビデオデコード部１０８は、実施の形態１で述べたものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００５６】
デコード制御部３０１は、実施の形態１のデコード制御部１０７で説明した機能に加えて、次の機能を持つ。デコード制御部３０１は、ＹＧＯＰのデコード開始後では、出力フレームのタイムコード情報とＹＧＯＰのデコード進行状態とから、ＹＧＯＰのデコード方法を決定し、そのデコード方法でＹＧＯＰのデコードを継続するように、ビデオデコード部１０８を制御する。
【００５７】
つまり、デコード制御部３０１は、ＹＧＯＰのデコード進行状態から、ＸＧＯＰとのシームレス接続が可能と判断できるときは、そのままＹＧＯＰのデコードを継続し、また、シームレス接続が不可能と判断した場合は、フレームＹ以降に位置するフレーム内符号化フレームが見つかるまでスキップするように、ビデオデコード部１０８を制御する。
【００５８】
デコード制御部３０１では、シームレス接続の可能あるいは不可能の判断に、フレームの表示ナンバーを用いる。ここで、表示ナンバーとは、各エントリー内での表示の順番のことである。例えば、ＭＰＥＧ２符号化方式による”ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ”を加算していくことで、エントリー内の表示順を算出することは可能である。
【００５９】
次に、デコード制御部３０１の動作を、図６を用いて詳しく説明する。
図６（ａ）は、ディスクに記録された１時間２０分３２秒２フレーム分のデータを示している。上記の再生制御情報によると、００：００：００：００から００：２０：１５：０５まで再生し、００：４０：１０：０５から０１：２０：３２：０２まで再生する。つまり、ＸＧＯＰのフレームＸまで再生し、その直後にＹＧＯＰのフレームＹから再生を開始するものである。
【００６０】
図６（ｂ）は、バッファ１０５、１０６に取り込まれるデータを示している。説明のため、ＸＧＯＰの各フレームのｔｅｍｐｏｒａｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅをｎ０〜ｎ９、ＹＧＯＰの各フレームのｔｅｍｐｏｒａｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　をｎ０’からｎ９’と略す。
【００６１】
図６（ｃ）は、ビデオデコード部１０８のデコードフレームを示している。図６（ｃ）の例では、ＸＧＯＰのＰ３フレームのデコード時間が延びたため、十分なデコード時間がＰ３’に与えられなかったため、Ｐ３’のデコード処理が終わらず、つぎの割り当て時間で残りのデコード処理を継続する。そのため、Ｐ３’のデコードに遅延が起きてしまう例である。
【００６２】
デコード制御部３０１は、ＹＧＯＰの次のフレームをデコードするとき、シームレスが保証できるか判定する。各ポイントで行われる判定内容を以下に示す。なお、ＸＧＯＰより前に存在するフレーム数をＮとする。
【００６３】
判定１のとき：再生フレームのフレームナンバー　ｎ０−１
Ｄｉｆｆ＿Ｎｘ＝（Ｎ＋ｎ５）−（Ｎ＋ｎ０−１）＝６フレーム
Ｄｉｆｆ＿Ｎｙ＝ｎ５’−ｎ０＝５フレーム
判定２のとき：再生フレームのフレームナンバー　ｎ０
Ｄｉｆｆ＿Ｎｘ＝（Ｎ＋ｎ５）−（Ｎ＋ｎ０）＝５フレーム
Ｄｉｆｆ＿Ｎｙ＝ｎ５’−ｎ０’＝５フレーム
判定３のとき：再生フレームのフレームナンバー　ｎ１
Ｄｉｆｆ＿Ｎｘ＝（Ｎ＋ｎ５）−（Ｎ＋ｎ１）＝４フレーム
Ｄｉｆｆ＿Ｎｙ＝ｎ５’−ｎ３’＋３＝５フレーム
ここで、各判定において、
Ｄｉｆｆ＿Ｎｘ≧Ｄｉｆｆ＿Ｎｙ・・・（式２）
を満たすかを判定する。
【００６４】
「判定１」および「判定２」では、（式２）を満たすため、シームレス接続可能と判定される。しかし、「判定３」では、上記の式を満たさないため、シームレス不可能と判断し、フレーム内符号化フレームのサーチを行う。図６（ｃ）の例では、Ｉ０”が検出され、フレームＸの再生後、Ｉ０”が再生されることになる。
【００６５】
図６（ｄ）は、出力されるフレームを示しており、シームレス接続不可能と判断し、その後、検出されたＩ０”が再生されることになる。このように、ＹＧＯＰのデコード状態によって、再生フレームを切り替えることで、シームレス接続を常に保証することができる。
【００６６】
以上述べたように、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームの表示ナンバーによって判定し、判定結果によりＹＧＯＰのデコード方法を変更することで、常にシームレス接続を保証することができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の映像再生方法および映像再生装置を説明する。
【００６７】
図７は本実施の形態４の映像再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の映像再生装置は、図７に示すように、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、デコード制御部４０１、ビデオデコード部１０８、データ量測定部４０２、４０３から構成される。なお、光ディスク１０１、再生ヘッド１０２、再生制御情報デコード部１０３、再生ヘッド制御部１０４、バッファ１０５、１０６、ビデオデコード部１０８は、実施の形態１で述べたものと同様であるので、ここでの説明は省略し、デコード制御部４０１とデータ量測定部４０２、４０３についてのみ説明する。
【００６８】
デコード制御部４０１は、実施の形態１のデコード制御部１０７で説明した機能に加えて、次の機能を持つ。デコード制御部４０１は、ＹＧＯＰのデコード開始後では、出力フレームのタイムコード情報とＹＧＯＰのデコード進行状態とから、ＹＧＯＰのデコード方法を決定し、そのデコード方法でＹＧＯＰのデコードを継続するように、ビデオデコード部１０８を制御する。
【００６９】
つまり、デコード制御部４０１は、ＹＧＯＰのデコード進行状態から、ＸＧＯＰとのシームレス接続が可能と判断できるときは、そのままＹＧＯＰのデコードを継続し、また、シームレス接続が不可能と判断した場合は、フレームＹ以降に位置するフレーム内符号化フレームが見つかるまでスキップするように、ビデオデコード部１０８を制御する。デコード制御部４０１は、シームレス接続の可能あるいは不可能の判断に、バッファ１０５および１０６のデータ量の差分を用いる。
【００７０】
データ量測定部４０２は、再生制御情報デコード部１０３の出力する制御情報をもとに、バッファ１０５に蓄積された終了タイムコードのフレームまでのデータ量Ｄｉｆｆ＿Ｂｘを測定する。また、データ量測定部４０３は、再生制御情報デコード部１０３の出力する制御情報をもとに、バッファ１０６に蓄積された開始タイムコードのフレームまでのデータ量Ｄｉｆｆ＿Ｂｙを測定する。
【００７１】
デコード制御部４０１は、データ量測定部４０２と４０３の算出するＤｉｆｆ＿ＢｘとＤｉｆｆ＿Ｂｙとが、
Ｄｉｆｆ＿Ｂｘ≧Ｄｉｆｆ＿Ｂｙ・・・（式３）
を満たしていれば、シームレス接続可能と判断し、ＹＧＯＰのフレームのデコードを継続する。しかし、上記の（式３）を満たさない場合は、シームレス不可能と判断して、フレームＹ以降のフレーム内符号化が再生できるようになるまでスキップを行う。
【００７２】
以上述べたように、ＹＧＯＰのデコード状態をバッファ量によって判定し、判定結果によりＹＧＯＰのデコード方法を変更することで、常にシームレス接続を保証することができる。
【００７３】
なお、実施の形態１〜４では、符号化フレームのデータを格納するために二つのバッファを用いたが、従来のビットバッファに１ＧＯＰ分サイズを拡大し、バッファの読み出しポイントを切替えて、二つのストリームをデコードするようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施の形態１〜４では、ＹＧＯＰのフレームＹまでのデコード過程において、両方向予測符号化フレームのデコードを行ったが、このフレームをスキップするようにしてもよい。これにより、さらに高速にフレームＹをデコードすることができ、所望の編集点でのシームレス接続の実現が向上する。
【００７５】
また、本実施の形態１〜４では、常にシームレス接続不可能と判断した場合、常にシームレス接続を優先させるため、スキップをするように示したが、ユーザーからの選択により、シームレス優先かフレーム優先かを選択可能にてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、映像の再生時に、接続しようとする映像信号のフレームのＧＯＰに対して、時分割にデコード処理させることにより、従来のように、１ＧＯＰ分のフレームメモリを確保することなく、最大４フレーム分のフレームメモリを用いるだけで、精度の良い確実なシームレス接続を可能にすることができる。
【００７７】
そのため、再生対象の映像を、その映像の再生時には、フレームメモリが少ない場合にも、精度よく確実にシームレス接続することができ、常に、正常な映像再生状態を確保することができる。
【００７８】
また、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームのタイムコードによって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００７９】
また、ＹＧＯＰのデコード状態を出力フレームの表示ナンバーによって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００８０】
また、ＹＧＯＰのデコード状態をバッファ量によって判定し、その判定結果を基に、ＹＧＯＰ内でのデコード方法を再生対象のフレームを切り換えて変更することにより、常にシームレス接続を保証することができる。
【００８１】
以上により、上述のように時分割にデコード処理を行う際に、デコーダのパフォーマンスや復号化するデータのビット量によっては、映像の実時間進行に対して復号化が間に合わない状態が発生し、シームレス接続することができない場合があるが、この場合にも、確実にシームレス接続を実現することができ、正常に映像再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の映像再生装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態１の映像再生装置における映像再生方法の説明図
【図３】本発明の実施の形態２の映像再生装置の構成を示すブロック図
【図４】同実施の形態２の映像再生装置における映像再生方法の説明図
【図５】本発明の実施の形態３の映像再生装置の構成を示すブロック図
【図６】同実施の形態３の映像再生装置における映像再生方法の説明図
【図７】本発明の実施の形態４の映像再生装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の映像再生装置におけるＭＰＥＧ符号化の説明図
【図９】同従来例の映像再生装置における映像再生方法の説明図
【符号の説明】
１０１　　光ディスク
１０２　　再生ヘッド
１０３　　再生制御情報デコード部
１０４　　再生ヘッド制御部
１０５、１０６　　バッファ
１０７、２０１、３０１、４０１　　デコード制御部
１０８　　ビデオデコード部
４０２、４０３　　データ測定部

Claims (9)

1. 映像信号のフレームを単位として、フレーム内で符号化するフレーム内符号化、予測符号化する際に前方向のフレームを参照フレームとする前方向予測符号化、予測符号化する際に前後の両方向のフレームを参照フレームとする両方向予測符号化により前記映像信号を符号化した複数の符号化フレームからなり、そのうち前記フレーム内符号化による符号化フレーム毎を周期としてＧＯＰを形成し、前記ＧＯＰの１または複数をアクセス単位として構成された映像データを再生する映像再生方法であって、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなるＸＧＯＰ中の任意のフレームＸまで再生し、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなり前記ＸＧＯＰより時間的にあとに再生するＹＧＯＰ中の任意のフレームＹを、シームレス接続して再生するに際し、前記ＸＧＯＰを復号化および再生しつつ、時分割に前記ＹＧＯＰの復号化を行い、前記フレームＸの再生後、直ちに前記フレームＹあるいは前記フレームＹより時間的にあとに再生する前記フレーム内符号化されたフレームＺを再生することを特徴とする映像再生方法。
2. 映像信号のフレームを単位として、フレーム内で符号化するフレーム内符号化、予測符号化する際に前方向のフレームを参照フレームとする前方向予測符号化、予測符号化する際に前後の両方向のフレームを参照フレームとする両方向予測符号化により前記映像信号を符号化した複数の符号化フレームからなり、そのうち前記フレーム内符号化による符号化フレーム毎を周期としてＧＯＰを形成し、前記ＧＯＰの１または複数をアクセス単位として構成された映像データを再生する映像再生方法であって、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなるＸＧＯＰ中の任意のフレームＸまで再生し、前記アクセス単位とする１または複数のＧＯＰからなり前記ＸＧＯＰより時間的にあとに再生するＹＧＯＰ中の任意のフレームＹを、シームレス接続して再生するに際し、前記ＸＧＯＰを復号化および再生しつつ、前記ＹＧＯＰの復号化を開始し、所定時点での前記ＸＧＯＰの再生フレームと前記ＹＧＯＰの復号フレームとのフレーム情報を基に、前記フレームＸと前記フレームＹのシームレス接続が不可能と判断した場合は、前記フレームＹより時間的にあとに再生する前記フレーム内符号化されたフレームＺを再生することを特徴とする映像再生方法。
3. 前記所定時点での、前記ＸＧＯＰ内の再生フレームの再生時間とフレームＸの再生時間との差分をＴｘとし、前記ＹＧＯＰ内の復号フレームの再生時間とフレームＹの再生時間との差分をＴｙとするとき、Ｔｘ≦Ｔｙならば、シームレス接続が不可能と判断することを特徴とする請求項２記載の映像再生方法。
4. 前記所定時点での、前記ＸＧＯＰ内の再生フレームとフレームＸまでの再生フレーム数をＦＮｘとし、前記ＹＧＯＰ内の復号フレームとフレームＹまでの再生フレーム数をＦＮｙとするとき、ＦＮｘ≦ＦＮｙならば、シームレス接続が不可能と判断することを特徴とする請求項２記載の映像再生方法。
5. 前記所定時点での、前記ＸＧＯＰ内の再生フレームとフレームＸまでの再生データ量をＢＮｘとし、前記ＹＧＯＰ内の復号フレームとフレームＹまでの再生データ量をＢＮｙとするとき、ＢＮｘ≦ＢＮｙならば、シームレス接続が不可能と判断することを特徴とする請求項２記載の映像再生方法。
6. 前記ＹＧＯＰの復号化開始後は、１フレームの期間に前記ＸＧＯＰと前記ＹＧＯＰの復号化を時分割に行うようにし、前記ＸＧＯＰの復号化を優先的に行うことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の映像再生方法。
7. 前記ＹＧＯＰは、接続点までのフレームは両方向予測符号化されたフレームは復号化を行わず、前記フレームＹあるいは前記フレームＺからは全てのフレームの復号化を行うことを特徴とする請求項６記載の映像再生方法。
8. 前記所定時点を、前記ＹＧＯＰにおける各フレーム毎のデコード開始時とすることを特徴とする請求項７記載の映像再生方法。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の映像再生方法により映像再生を行うよう構成したことを特徴とする映像再生装置。

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