JP2007228502A - 動画データの同期再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 複数のMPEG形式の動画をフレーム単位で同期させて再生する装置において、コンパクトで、低コストで利用することが可能な動画データの同期再生装置を提供する。
【解決手段】 データ入力部10と、デコーダ20と、同期画像フレーム特定手段30と、デコードされた各画像フレームが同期画像フレームであるか判断する画像フレーム判断手段50と、デコードされた各画像フレームが同期画像フレームであると判断された場合には、各画像フレームをデータ入力部10に対応させて記憶する記憶手段60と、データ入力部10のすべてに対応して各画像フレームが記憶されているか否かを判断するメモリチェック手段70と、記憶手段60にデータ入力部10のそれぞれに対応させて記憶されている画像フレームを出力する出力部80とを具備する動画データの同期再生装置。
【選択図】 図2

Description

本発明は、複数のMPEG形式の動画を互いにフレーム単位で同期させて再生する動画データの同期再生装置に関する。
複数の動画入力を互いにフレーム単位で同期させて記録する動画データの同期再生装置の分野において、外部機器との同期のために、タイムコード入出力を装備するオーディオビデオプレーヤが提供されている。
このようなオーディオビデオプレーヤによれば、複数の動画映像をフレーム単位で同期させて再生することができるとしている。
"株式会社 デノン[会社情報/ニュースリリース]"、[online]、DENON,Ltd、[平成18年2月11日検索]、インターネット<URL:http://denon.jp/company/release/n_dnv1500.html
上記のネットワークオーディオビデオプレーヤを用いて複数の動画映像を同期させて再生するためには、複数台のオーディオビデオプレーヤが必要になり、オーディオビデオプレーヤを設置するスペースの確保が困難であるという課題や、コスト的にも負担が大きくなってしまうという課題があった。
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、複数のMPEG形式の動画をフレーム単位で同期させて再生する装置において、コンパクトで、低コストで利用することが可能な動画データの同期再生装置を提供することにある。
本発明に係る動画データの同期再生装置は以下の構成を備える。
すなわち、MPEG形式の動画データが複数系統から入力されるデータ入力部と、前記複数系統から入力されたMPEG形式の動画データをそれぞれデコードするデコーダと、前記デコーダによりデコードされた画像フレームにおいて、同期再生を開始させる画像フレームを各データ入力部毎に特定する同期画像フレーム特定手段と、前記デコーダによりデコードされた各画像フレームが前記同期画像フレーム特定手段により特定された画像フレームであるか否かを判断する画像フレーム判断手段と、前記画像フレーム判断手段により、前記デコードされた各画像フレームが前記同期画像フレーム特定手段により特定された画像フレームであると判断された場合には、前記デコードされた各画像フレームを前記複数系統のデータ入力部のそれぞれに対応させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に、前記複数系統のデータ入力部のすべてに対応して前記デコードされた各画像フレームが記憶されているか否かを判断するメモリチェック手段と、前記記憶手段において、前記複数系統のデータ入力部のそれぞれに対応させて記憶されている画像フレームを出力する出力部と、を具備し、前記メモリチェック手段が、前記複数のデータ入力部のすべてに対応して前記デコードされた各画像フレームが前記記憶手段に記憶されていると判断した場合には、前記複数系統のデータ入力部のそれぞれに対応させて記憶されている画像フレームを前記出力部に互いに同期させて出力させることを特徴とする動画データの同期再生装置である。
また、前記同期画像フレーム特定手段により特定された同期画像フレームが属するGOPデータを前記動画データ内から検索するGOP検索手段が配設され、前記デコーダによるデコード処理を前記同期開始フレームが属するGOPの先頭から開始可能にしたことを特徴とする。
これにより、同期再生に直接関係のないGOPデータのデコードを省略することができ、同期再生開始までに要するデコード時間を大幅に短縮することが可能になる。
また、前記出力部は複数配設されていることを特徴とする。
これにより、MPEG形式の動画を用いた立体視映像の提供や、複数箇所における動画の同期再生が可能になる。
さらに、前記画像フレーム判断手段により、前記デコードされた各画像フレームが前記同期画像特定手段により特定された画像フレームではないと判断された場合には、前記デコードされた各画像フレームのデータを破棄する画像フレームデータ破棄手段を有していることを特徴とする。
これにより、記憶手段の記憶容量を最小限に抑えることができるため、さらに低コストで動画データの同期再生装置を提供することができる。
本発明に係る動画データの同期再生装置によれば、同期させるべき動画データが複数ある場合であっても再生装置自体は一台にすることができるため、コンパクトであると共に、低コストで動画の同期再生装置を利用することが可能になる。
以下、本実施の形態における動画データの同期再生装置の最良の形態を説明する。
図1は、本実施の形態における動画データの同期再生装置の概略構成を示すブロック図である。
動画データの同期再生装置100は、図示しない外部装置からMPEG形式の動画データが入力されるデータ入力部10と、データ入力部10から入力されたMPEG形式のデータをデコードするデコーダ20と、同期再生を開始する画像フレームを特定する同期画像フレーム特定手段30と、同期再生を開始する画像フレームが属するGOPを検索する再生開始対象GOP検出手段40と、デコーダ20によりデコードされた画像フレームが同期画像フレームであるか否かを判断する画像フレーム判断手段50と、同期画像フレームを各データ入力部10に対応させて記憶する記憶手段60と、記憶手段60にすべてのデータ入力部10に対応して同期画像フレームが記憶されているか否かを判断するメモリチェック手段70と、記憶手段60に記憶されている各データ入力部10に対応して記憶されている同期画像フレームをそれぞれ出力する出力部80と、動画データの同期再生装置100全体の動作を制御する制御手段Aを有している。
また、動画データの同期再生装置100は、デコーダ20によりデコードされた画像データが、画像フレーム判断手段50により同期画像フレームSYNCFはでないと判断された際に、その画像フレームのデータを破棄するデータ破棄手段90と、出力部80に出力させた画像データを各出力部80に対応させると共に、時系列に沿って累積させて記憶させる第2の記憶手段92も有している。
このような動画データの同期再生装置100は、一般的なパーソナルコンピュータにより実現することが可能である。動画データの同期再生装置100としての利用が可能に設けられたパーソナルコンピュータには、ユーザの意思をパーソナルコンピュータ(動画データの同期再生装置100)に反映させるためのマウス、キーボード等により構成される入力手段が設けられている。
本実施の形態においては、MPEG形式の動画データを供給する外部装置が、デジタルビデオカメラ(記録形式はもちろんMPEG形式である)であるとして説明をすすめることにする。また、本実施の形態においては、4台のデジタルビデオカメラからMPEG形式の画像データが入力されている形態について説明する。
データ入力部10は、図示しない4台のデジタルビデオカメラのそれぞれに対応して配設されていて、動画データのそれぞれを独立させた状態で動画データの同期再生装置100に取り込んでいる。
まず、事前設定について説明を行う。
各データ入力部10からに入力された動画データ(MPEGデータのGOP)がデコーダ20によりデコードされた後、デコードされた動画データがモニタ等の出力部80に出力される。ユーザは、出力部80に出力された複数の動画データのうち、ある一つの動画データを対象として、同期再生を開始したいと考える画像フレームを同期画像フレームSYNCFとして選択する。ユーザにより選択された同期画像フレームSYNCFのデータは、動画の同期再生装置100として利用可能に設けられているパーソナルコンピュータの入力手段により記憶手段60に記憶される。同期画像フレームSYNCFのデータとしては、同期画像フレームSYNCFの画像データそのもの、時間情報、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータ、同期画像フレームSYNCFがGOPデータの先頭から何番目のフレームであるか等の情報があり、それぞれの情報が記憶手段60に記憶される。
次に、同期画像フレーム特定手段30は、すでに記憶手段60に記憶されている同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータおよび時間情報等に基づいて、ユーザに選択されなかった他のデータ入力部10から入力される動画データにおいて同期画像フレームSYNCFに対応する画像フレームを特定する。同期画像フレーム特定手段30により特定された画像フレームも、すでに選択されている同期画像フレームSYNCFと同様に、同期画像フレームSYNCFの画像データそのもの、時間情報、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータ、同期画像フレームSYNCFがGOPデータの先頭から何番目のフレームであるか等のフレームに関する情報が記憶手段60に記憶される。
以上により事前設定が完了する。
事前設定が完了した後は、制御手段Aにより、複数のデータ入力部10に動画データが入力される。動画データであるMPEGデータが入力されると、GOP検索手段40が、記憶手段60に記憶されている同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータを検索する。また、GOP検索手段40は該当するGOPデータを検索した後、該当するGOPデータの先頭位置までMPEGデータを早送りする。MPEGデータが早送りされた後、デコーダ20がGOPデータの先頭にあるIピクチャーデータのデコードを行う。
GOPの2番目以降の画像フレームデータのデコード処理は、一回目のデコードにより得られた画像フレームのデータに基づいて、GOPデータの2番目に位置しているBピクチャーデータ、Pピクチャーデータを用いて行われる。
このように、GOPデータのN番目の画像フレームのデコードは、(N-1)番目の画像フレームのデータに基づいて、N番目のBピクチャーデータ、Pピクチャーデータを用いて処理されるのである。
画像フレーム判断手段50は、各信号入力部10に対応させて記憶手段60に記憶させていた同期画像フレームSYNCFに関する情報と、デコーダ20がデコードしている画像フレームに関する情報との比較を行う。
画像フレーム判断手段50が、デコーダ20がデコードしている画像フレームを、記憶手段60に記憶させてある同期画像フレームSYNCFと同一の画像フレームであると判断した場合には、制御手段Aは、デコードされた画像フレームデータを各信号入力部10に対応させた状態で記憶手段60に記憶させた後、記憶させた画像フレームデータに対応するデータ入力部10からのMPEGデータのデコード処理を一時停止状態にして待機させる。
一方、画像フレーム判断手段50が、デコーダ20がデコードしている画像フレームを、同期画像フレームSYNCFと同一の画像フレームではないと判断した場合には、制御手段Aがデコーダ20に次の画像フレームデータをデコードさせる。また、デコーダ20により最新の画像フレームデータがデコードされると、画像データ破棄手段90が最新の画像フレームデータをデコードする際に用いた画像フレームデータを破棄する。すなわち、最新の画像フレームデータがデコードされる度に、一つ前の画像フレームデータが破棄されることになるのである。
画像フレーム判断手段50によるデコードされた画像フレームの判断処理と並行して、メモリチェック手段70が記憶手段60において各信号入力部10に対応させた状態で記憶されている画像データの有無の確認を行う。メモリチェック手段70により、記憶手段60において各信号入力部10のそれぞれに対して画像フレームデータが記憶されていると判断された場合には、制御手段Aが記憶手段60において各データ入力部10に対応させた状態で記憶されている各画像フレームデータを互いに同期させて各出力部80に出力させる。各出力部80に画像フレームデータを出力する際には、第2の記憶手段92に各出力部80に対応させると共に、時系列に沿わせた状態で画像フレームデータを累積させて記憶させている。
第2の記憶手段92を設けることにより、動画データをフレーム単位で同期させた状態の再生だけではなく、巻き戻し再生においてもフレーム単位で同期させた状態を維持することができる。
次に、動画データの同期再生装置におけるデータ処理手順について説明する。図2は、各入力部から入力されたMPEG形式の動画データの概略構成を示す説明図である。図3は、同期再生開始フレームが属するGOPデータ部分を拡大した説明図である。図4は、動画データの同期再生の処理手順を示すフロー図の前半部分である。図5は、動画データの同期再生の処理手順を示すフロー図の後半部分である。
事前設定により、各動画データにおける同期画像フレームSYNCFと、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータは既に求められている。図2、図3においては、同期画像フレームSYNCFの位置が各入力信号を横切る破線により示されている。また、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータにはハッチングが施されている。
図2、図3からも明らかなように、同一の被写体を撮影していたとしても、撮影方向や撮影開始時間のわずかなずれ等の各種条件の相違により、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータの開始時間は必ずしも一致するとは限らない。
まず、GOP検索手段40が、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータを検索し、検索したGOPデータの先頭位置までデコーダ20にデコードさせるデータ位置を移動(ステップ1)させる。
本実施の形態においては、図3に示すように、同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータにおいて、同期画像フレームSYNCFまでのフレーム数は、動画データ1ないし4においてそれぞれ、Aフレーム、Bフレーム、Cフレーム、Dフレーム(A≠B≠C≠D)となっている。
デコーダ20は、動画データ1ないし4に対応するGOPデータの先頭にあるIピクチャーフレームをデコードして基準となる画像フレームデータKFD1ないし4をデコード(ステップ2)する。この後、画像フレーム判断手段50が記憶手段60に格納されている同期画像フレームSYNCFに関するデータに基づいて、基準となる画像フレームデータKFD1ないし4が同期画像フレームSYNCFと同一フレームであるか否かを判断(ステップ3)する。
画像フレーム判断手段50が基準となる画像フレームデータKFD1ないし4のうちのいずれかが同期画像フレームSYNCFであると判断した場合(ステップ3のYes側)には、制御手段Aが該当する画像フレームデータKFD1ないし4のいずれかを同期画像フレームSYNCFとしてデータ入力部10に対応させて記憶手段60に記憶させる(ステップ4)と共に、対応させたデータ入力部10からの動画データのデコード処理を一時停止(ステップ5)させる。
一方、画像フレーム判断手段50により、基準となる画像フレームデータKFD1ないし4のうちのいずれかまたはすべてが同期画像フレームSYNCFではないと判断された場合(ステップ3のNo側)には、デコーダ20が基準となる画像フレームデータKFD1ないし4のうちのいずれかまたはすべてと、差分データであるBピクチャーデータおよび/またはPピクチャーデータを用いて次の画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)のいずれかまたはすべてをデコード(ステップ6)した後、データ破棄手段90が基準となる画像フレームデータKFD1ないし4を破棄(ステップ7)する。
再び画像フレーム判断手段50は、記憶手段60に格納されているデータに基づいて、画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)のいずれかまたはすべてが記憶手段60に記憶されている同期画像フレームSYNCFと同一画像フレームであるか否かを判断(ステップ8)する。
画像フレーム判断手段50が画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)のうちのいずれかまたはすべてが同期画像フレームSYNCFと同一画像フレームであると判断した場合(ステップ8のYes側)には、制御手段Aが該当する画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)のいずれかまたはすべてを同期画像フレームSYNCFとしてデータ入力部10に対応させて記憶手段60に記憶させる(ステップ4)と共に、対応させたデータ入力部10からの動画データのデコード処理を一時停止(ステップ5)させる。
依然として画像フレーム判断手段50が画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)のうちのいずれかまたはすべてが同期画像フレームSYNCFと同一フレームではないと判断した場合(ステップ8のNo側)には、デコーダ20が画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)のいずれかまたはすべてと、差分データであるBピクチャーデータおよび/またはPピクチャーデータを用いて次の画像フレームデータFD1(N+1)ないしFD4(N+1)のいずれかまたはすべてをデコード(ステップ6)すると共に、データ破棄手段90が一つ前の画像フレームデータFD1(N)ないしFD4(N)を破棄(ステップ7)する。
このようにしてデコーダ20がGOPデータの先頭から1フレーム毎デコードを実行し画像フレーム判断手段50による画像データの比較がなされる。また、ステップ5を実行した後には、メモリチェック手段70が記憶手段60内において、各データ入力部10に対応する同期画像フレームSYNCFが記憶されているか否かを判断(ステップ9)する。
メモリチェック手段70がすべてのデータ入力部10に対応して同期画像フレームSYNCFが記憶されていない(同期再生の準備ができていない)と判断した場合(ステップ9のNo側)は、メモリチェック手段70がすべてのデータ入力部10に対応して同期画像フレームSYNCFが記憶されている(同期再生の準備ができている)と判断するまで、ステップ6、ステップ7、ステップ8、ステップ4、ステップ5、ステップ9の処理が繰り返される。
メモリチェック手段70が記憶手段60にすべてのデータ入力部10に対応して同期画像フレームSYNCFが記憶されていると判断した場合(ステップ9のYes側)には、制御手段Aが記憶手段60に記憶されている各データ入力部10に対応させた各同期画像フレームSYNCFを同期させて出力部80に出力(ステップ10)させ、第2の記憶手段92にデータ入力部10に対応させて各同期画像フレームSYNCFを記憶させる(ステップ11)。この直後、デコーダ20が、同期画像フレームSYNCFに基づいて同期画像フレームSYNCFの次の画像フレームのデコードを再開(ステップ12)し、デコード完了後、デコードした画像フレームを出力部80に出力(ステップ13)すると共に、第2の記憶手段92に既に記憶されている画像フレームの後に続けてデコードした画像フレームを時系列に沿わせて累積させて記憶させる(ステップ14)。もちろん、デコード再開後における画像フレームの出力は、出力部80毎に同期させて表示させているのは云うまでもない。
以上に説明した処理方法により、複数系統のデータ入力部10から入力された動画データをフレーム単位で同期させた状態で再生することが可能になる。
また、本実施の形態においては、第2の記憶手段92がデータ入力部10に対応させて各画像フレームを時系列に沿わせて累積的に記憶しているので、動画データの同期再生は、通常再生のみならず、巻き戻し再生も同期させることが可能であるため好都合である。
以上に、本実施の形態について詳細な説明を行ったが、本願発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。
例えば、本実施の形態においては、事前設定において、ユーザが同期画像フレームSYNCFを選択した後、同期画像フレームSYNCFが属するGOPを特定して、同期画像フレームSYNCFとGOPデータをデータ入力部10に対応させて記憶手段60に記憶させた後、GOP検出手段30が記憶手段60に記憶されているGOPデータを検索して、動画データのデコード開始位置を同期画像フレームSYNCFが属するGOPデータの先頭にジャンプさせる処理を実行する形態について説明をしているが、動画データの同期再生開始までの時間を短縮する必要がない場合には、GOP検出手段30を省略した形態であっても、本願発明は実現可能である。
この場合、ユーザにより同期画像フレームSYNCFが選択された後、同期画像フレームSYNCFと同期画像フレームSYNCFの時間情報を各データ入力部10に対応させて記憶手段60に記憶しておくだけでよい。
データ入力部10から入力された動画データ(MPEG形式データ)のデータ開始部分から1フレームずつ順番にデコードを進め、デコードすることにより得られた画像フレームデータと、記憶手段60に記憶させている同期画像フレームSYNCFとをピクセル単位で比較する形態や、デコードにより得られた画像フレームの時間情報と、記憶手段60に記憶させてある同期画像フレームSYNCFの時間情報とを互いに比較することにより、デコードにより得られた画像フレームが同期画像フレームSYNCFと同一フレームであるか否かを判断することができる。
また、本実施の形態においては、データ入力部10の入力系統の数と等しい数の出力部80が配設されている形態について説明しているが、出力部80の数は、使用目的に応じてデータ入力部10の入力系統の数より増やすことも減らすことができるのはもちろんである。
さらにまた、動画データの同期再生機能を通常再生機能のみに限定すれば、第2の記憶手段92の配設を省略することができ、より低コストで動画データの同期再生装置100を提供することも可能である。
本実施の形態における動画データの同期再生装置の概略構成を示すブロック図である。 各入力部から入力されたMPEG形式の動画データの構成を示す説明図である。 同期再生開始フレームが属するGOPデータ部分を拡大した説明図である。 動画データの同期再生の処理手順を示すフロー図の前半部分である。 動画データの同期再生の処理手順を示すフロー図の後半部分である。
符号の説明
10 データ入力部
20 再生開始対象GOP検索手段
30 同期画像フレーム特定手段
40 デコーダ
50 画像フレーム判断手段
60 記憶手段
70 メモリチェック手段
80 出力部
90 データ破棄手段
92 第2の記憶手段
100 動画データの同期再生装置

Claims (4)

  1. MPEG形式の動画データが複数系統から入力されるデータ入力部と、
    前記複数系統から入力されたMPEG形式の動画データをそれぞれデコードするデコーダと、
    前記デコーダによりデコードされた画像フレームにおいて、同期再生を開始させる画像フレームを各データ入力部毎に特定する同期画像フレーム特定手段と、
    前記デコーダによりデコードされた各画像フレームが前記同期画像フレーム特定手段により特定された画像フレームであるか否かを判断する画像フレーム判断手段と、
    前記画像フレーム判断手段により、前記デコードされた各画像フレームが前記同期画像フレーム特定手段により特定された画像フレームであると判断された場合には、前記デコードされた各画像フレームを前記複数系統のデータ入力部のそれぞれに対応させて記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に、前記複数系統のデータ入力部のすべてに対応して前記デコードされた各画像フレームが記憶されているか否かを判断するメモリチェック手段と、
    前記記憶手段において、前記複数系統のデータ入力部のそれぞれに対応させて記憶されている画像フレームを出力する出力部と、を具備し、
    前記メモリチェック手段が、前記複数のデータ入力部のすべてに対応して前記デコードされた各画像フレームが前記記憶手段に記憶されていると判断した場合には、前記複数系統のデータ入力部のそれぞれに対応させて記憶されている画像フレームを前記出力部に互いに同期させて出力させることを特徴とする動画データの同期再生装置。
  2. 前記同期画像フレーム特定手段により特定された同期画像フレームが属するGOPデータを前記動画データ内から検索するGOP検索手段が配設され、
    前記デコーダによるデコード処理を前記同期開始フレームが属するGOPの先頭から開始可能にしたことを特徴とする請求項1記載の動画データの同期再生装置。
  3. 前記出力部は複数配設されていることを特徴とする請求項1または2記載の動画データの同期再生装置。
  4. 前記画像フレーム判断手段により、前記デコードされた各画像フレームが前記同期画像特定手段により特定された画像フレームではないと判断された場合には、前記デコードされた各画像フレームのデータを破棄する画像フレームデータ破棄手段を有していることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項記載の動画データの同期再生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012203755A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Toshiba Corp 画像処理装置及び画像処理方法
US9066062B2 (en) 2012-10-22 2015-06-23 Casio Computer Co., Ltd. Electronic apparatus for processing moving image data

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