JP2008078755A - 動画再生方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速再生時のＩピクチャの探索を効率化する。
【解決手段】動画再生装置１００は、形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する。パラメータ設定部１０は、単位時間に表示すべきフレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγ（α、β、γは実数）を設定する。シーク距離設定部１２は、γ／α×βで求められる値に応じたシーク距離ＳＤを設定する。フレーム内符号化ピクチャ探索部１４は、ある探索開始位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索する。復号器１６は、フレーム内符号化ピクチャ探索部１４による探索の結果発見されたフレーム内符号化ピクチャを復号する。フレーム内符号化ピクチャ探索部１４は、発見したフレーム内符号化ピクチャのデータ位置から、シーク距離だけ先のデータ位置を、次のフレーム内符号化ピクチャの探索開始位置に設定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）に代表される所定の形式で圧縮符号化された動画の再生技術に関し、特に動画を、高速で早送り、早戻し再生する、いわゆるトリックプレー技術に関する。

近年のパーソナルコンピュータや、ハードディスクビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、あるいはゲーム機器などに代表される電子機器は、ハードディスク装置やＤＶＤ装置などの記録装置を備える。これらの記録装置には、ユーザによって作成され、あるいは録画されたさまざまな動画が記録される。

こうした動画のうち、ＭＰＥＧなどの符号化方式で符号化された動画は、異なる形式のピクチャフォーマットを含んで構成される。こうした動画を、１０倍を超えるような速度で高速再生する場合、すべてのフレーム（ピクチャ）を復号して表示することは、信号処理速度の制約から困難であり、また、無駄な処理が発生する。

そこで、動画を高速再生する際に、フレーム内符号化ピクチャ（イントラピクチャ、あるいはＩピクチャ）と呼ばれる、他のピクチャに依存しない形式で空間圧縮されたピクチャフォーマットを抽出し、抽出したフレーム内符号化ピクチャを復号、表示する手法がとられる場合がある。

ところが、ＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２で符号化された動画ファイルには、可変フレームレート、あるいは可変ビットレートで圧縮されたものが存在し、ＧＯＰ（Group Of Picture）の先頭に位置するフレーム内符号化ピクチャの位置が、等間隔とはならず、前後する場合がある。このような場合に、フレーム内符号化ピクチャの位置が、動画ファイルと併せてデータとして記録されていれば、そのデータを参照することにより、フレーム内符号化ピクチャを取得することが可能である。一方、こうしたフレーム内符号化ピクチャの位置を記録したデータが存在しない場合には、フレーム内符号化ピクチャを動画再生装置が自ら探索する必要がある。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、効率的にフレーム内符号化ピクチャを探索し、高速再生を可能とする動画再生方法の提供にある。

本発明のある態様によれば、形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する動画再生方法が提供される。この方法では、ある表示すべきフレーム内符号化ピクチャを発見すると、次に表示すべきフレーム内符号化ピクチャの位置を予測し、予測した位置から、次に表示すべきフレーム内符号化ピクチャの探索を開始する。

本発明によれば、フレーム内符号化ピクチャを効率的に探索し、動画を高速再生することができる。

はじめに、本発明の実施の形態に係る動画再生方法の概要について説明する。本実施の形態に係る動画再生方法は、ＭＰＥＧをはじめとする所定の圧縮符号化フォーマットで符号化された動画を、高速再生するものである。

ある実施の形態に係る方法は、形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する方法であって、単位時間に表示すべきフレーム数をα、再生速度倍率をβ、ビットレートをγ（α、β、γは実数）とするとき、ある表示すべきフレーム内符号化ピクチャを発見した後、データ参照位置を、γ／α×βで求められる値に応じて設定されるデータ距離だけ先のデータ位置に変更するステップと、変更後のデータ参照位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索するステップと、探索の結果発見したフレーム内符号化ピクチャを復号するステップと、を備える。

この実施の形態によれば、フレーム内符号化ピクチャの出現位置をフレーム数α［ｆｐｓ］、再生速度倍率β［倍］、ビットレートγ［ｂｐｓ］を利用して予測し、あるフレーム内符号化ピクチャを発見してから、データ距離分だけジャンプした位置にデータ参照位置を変更し、次のフレーム内符号化ピクチャの探索を開始するため、ジャンプしたデータ距離については、フレーム内符号化ピクチャの探索を行う必要がなくなる。その結果、フレーム内符号化ピクチャを効率的に抽出することができ、高速再生が可能となる。なお、「再生」とは、順方向、あるいは逆方向の再生を含むものとし、また、「先のデータ位置にジャンプする」とは、再生方向に向かって、データ位置を変更することを意味する。

ある実施の形態に係る再生方法は、再生すべき動画ファイルのサイズを、再生時間で割ることにより、ビットレートγを算出するステップをさらに備えてもよい。再生時間は、全再生時間であって、動画ファイルのサイズは、全再生時間に対応するサイズであってもよい。あるいは、再生時間は、現在の再生ポイントから始まる、残りの再生時間であって、動画ファイルのサイズは、残りの再生時間に対応するサイズであってもよい。
この態様によれば、ビットレートγを簡易に算出することができる。

ある実施の形態に係る再生方法は、ひとつのフレーム内符号化ピクチャを探索するのに要する探索時間に応じて、単位時間に表示すべきフレーム数αを、適応的に設定するステップをさらに備えてもよい。
ある実施の形態に係る再生方法は、再生開始後の経過時間を、それまでに発見したフレーム内符号化ピクチャの枚数で割ることにより、探索時間を算出してもよい。
フレーム内符号化ピクチャの探索に要する時間が短い場合には、単位時間あたりに探索可能なフレーム内符号化ピクチャの枚数が上昇する。一般に、動画の質は、単位時間あたりのフレーム数に依存するため、探索時間に応じて、フレーム数αを設定することにより、可能な範囲でより良好な画質で高速再生を行うことができる。

ある実施の形態において、データ距離を、γ／α×βに、１より小さい所定の定数を乗じた値に設定してもよい。ビットレートやフレームレートが可変である場合、データ距離に従ってジャンプしたデータ位置よりも手前に、探索すべきフレーム内符号化ピクチャが位置する場合もあり得る。そこで、γ／α×βに１より小さい定数を乗じてデータ距離を設定することにより、γ／α×βだけジャンプしたデータ位置よりも少し手前のデータ位置から、フレーム内符号化ピクチャの探索を開始することとなり、確実にフレーム内符号化ピクチャを発見することができる。

別の実施の形態は、形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する動画再生装置に関する。この動画再生装置は、単位時間に表示すべきフレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγ（α、β、γは実数）を設定するパラメータ設定部と、γ／α×βで求められる値に応じたデータ距離を設定するデータ距離設定部と、ある探索開始位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索するフレーム内符号化ピクチャ探索部と、フレーム内符号化ピクチャ探索部による探索の結果発見されたフレーム内符号化ピクチャを復号する復号器と、を備える。フレーム内符号化ピクチャ探索部は、発見したフレーム内符号化ピクチャのデータ位置から、データ距離だけ先のデータ位置を、次のフレーム内符号化ピクチャの探索開始位置に設定する。

さらに別の実施の形態は、形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルをコンピュータに高速再生させるプログラムが提供される。このプログラムは、単位時間に表示すべきフレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγ（α、β、γは実数）を設定する第１ステップと、データ距離を、γ／α×β×ｋ（ｋは０＜ｋ≦１を満たす実数）により算出する第２ステップと、あるフレーム内符号化ピクチャを発見したデータ位置から、前記データ距離だけ先のデータ位置にジャンプする第３ステップと、ジャンプしたデータ位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索する第４ステップと、探索の結果発見したフレーム内符号化ピクチャを復号する第５ステップと、を備え、少なくとも、第２ステップないし第５ステップを繰り返しコンピュータに実行させる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

以下、本発明の実施の形態に係る高速な動画再生方法および動画再生装置について、図面を参照しつつ説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る動画再生装置１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る動画再生装置１００は、たとえば、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレイヤ、ゲーム機器などであって、動画の再生機能を有するデバイスに搭載される。

なお、以降の図において、様々な処理を行う機能ブロック、回路ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリ、その他のＬＳＩ(Large Scale Integration)で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、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り、いずれかに限定されるものではない。したがって、図１あるいは後出の図４に示されるそれぞれのブロックは、ハードウェアの構成要素、プログラムの処理モジュール、あるいはこれらの組み合わせとして把握すべきものである。

図１の動画再生装置１００は、ＭＰＥＧをはじめとする圧縮符号化方式で符号化された動画ファイルＶＦを再生する。この動画ファイルＶＦは、形式の異なるピクチャフォーマットを含んで構成され、ハードディスク、ＤＶＤ、メモリなどの記録媒体に記録されている。以下、動画ファイルＶＦは、ＭＰＥＧで符号化されているものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下で説明する動画の高速再生技術は、特に、ＧＯＰ内のピクチャの枚数が一定でない場合や、ビットレートが可変である動画ファイルの高速再生に有効である。なお、高速再生には、早送り、早戻しの両方が含まれるが、以下では、早送りを実行する場合について説明する。

ＭＰＥＧの動画ファイルは、連続するＧＯＰから構成され、それぞれのＧＯＰは、フレーム内符号化ピクチャ（以下、単にＩピクチャという）を先頭とし、それにつづく、複数のＰピクチャ（Predictive-Picture）あるいはＢピクチャ（Bidirectionally Picture）を含んで構成される。Ｉピクチャは、単一のフレーム内の情報のみを利用して圧縮されており、時間的に前後する他のフレームの情報を利用しない。したがって、圧縮率が低くなるが、他のフレームを参照することなく、復号することができる。Ｐピクチャは、時間的に過去のフレームからの相関情報を利用して圧縮され、Ｂピクチャは、時間的に前後するフレームからの相関情報を利用して圧縮される。ＰピクチャやＢピクチャは、Ｉピクチャに比べて復号に要する時間が長くなるため、高速再生には、主にＩピクチャが利用される。

動画再生装置１００は、高速再生を行う際に、独立して復号可能なＩピクチャを検索し、検索したＩピクチャを、復号して表示する。動画再生装置１００は、パラメータ設定部１０、シーク距離設定部１２、Ｉピクチャ探索部１４、復号器１６、を備える。

パラメータ設定部１０は、高速再生の間、単位時間に表示すべきフレーム数（以下、表示フレーム数ともいう）α［ｆｐｓ］と、再生速度倍率β［倍］と、ビットレートγ［ｂｐｓ］と（α、β、γは実数）を設定する。表示フレーム数αの初期値は、一例として、５ｆｐｓである。再生速度倍率βは、２倍、４倍、８倍、５０倍、１００倍などの数値に設定される。この再生倍率βは、動画再生装置１００においてあらかじめ設定された定数であってもよいし、動画再生装置１００のユーザによって自由に設定されてもよい。

ビットレートγは、動画ファイルＶＦを解析することにより算出される。動画ファイルＶＦのビットレートが固定されている場合、その値を動画ファイルＶＦのヘッダ情報を参照することにより取得し、それを利用すればよい。可変ビットレートの場合、パラメータ設定部１０は、再生すべき動画ファイルのサイズを、再生時間で割ることにより、ビットレートγの平均値（以下、平均ビットレートという）を算出する。たとえば、ファイルサイズが３．６ＧＢ（Byte）であり、再生時間が６０分（＝３６００秒）であれば、平均ビットレートγは、８Ｍｂｐｓとなる。
パラメータ設定部１０は、設定したパラメータα、β、γを、メモリなどの記憶領域（以下、単にメモリという）に保持する。

シーク距離設定部１２は、パラメータ設定部１０により設定されたフレーム数α［ｆｐｓ］、再生速度倍率β［倍］、ビットレートγ［ｂｐｓ］に応じたデータ距離（以下、シーク距離ＳＤという）を設定する。本実施の形態において、シーク距離設定部１２は、シーク距離ＳＤを、
ＳＤ＝γ／α×β×ｋ
で設定する。ここで、ｋは、ｋ≦１を満たす定数である。各パラメータα、β、γの取得は、メモリを参照することにより実行される。たとえば、ビットレートγ＝８Ｍｂｐｓ、表示フレーム数αが初期値である５、再生速度倍率β＝５、定数ｋ＝１の場合、シーク距離ＳＤ＝１ＭＢとなる。ここで、γ／α×βで与えられる数値は、表示すべきＩピクチャが出現するデータ間隔を予測したデータとなる。シーク距離設定部１２は、算出したシーク距離ＳＤを、メモリに書き込む。以上のシーク距離設定部１２の処理は、ＣＰＵやＤＳＰによる演算処理により実現できる。

シーク距離設定部１２は、前回、Ｉピクチャ探索部１４によって発見されたＩピクチャのデータ位置から、設定したシーク距離ＳＤだけ先にジャンプした先のデータ位置を、次のフレーム内符号化ピクチャの探索開始位置に設定する。探索開始位置の設定は、動画ファイルＶＦが記録される記録装置に応じて行われる。たとえば、動画ファイルＶＦがハードディスクやＤＶＤに記録される場合、ディスクコントローラに、シーク距離ＳＤを指示し、ディスクコントローラがヘッドの位置をシーク距離ＳＤ分だけ先のデータが記録される領域に移動する。動画ファイルＶＦがメモリ上に記録される場合、メモリコントローラに対して、シーク距離ＳＤだけ先の参照アドレスを通知する。動画ファイルＶＦが保持されるハードディスク、あるいはメモリ上において、すべてのピクチャが連続したアドレス領域やセクタに保持されているとは限らないため、シーク距離ＳＤをジャンプすることによる探索位置の設定は、動画再生装置１００によるメモリやハードディスクのアドレス管理方式を考慮して行うことになる。

Ｉピクチャ探索部１４は、シーク距離設定部１２によって設定された探索開始位置を始点として、次のＩピクチャの探索を開始する。Ｉピクチャの探索は、各ピクチャのヘッダを参照することにより実行される。具体的には、動画ファイルＶＦのデータを１バイトずつスキャンしていき、目的とするＩピクチャのピクチャヘッダを発見すると、探索を完了する。ピクチャヘッダの検索は、パターンマッチングにより行うことができる。

Ｉピクチャ探索部１４は、発見したＩピクチャのデータ位置を、シーク距離設定部１２に通知する。シーク距離設定部１２は、Ｉピクチャ探索部１４から通知されたデータ位置と、設定したシーク距離ＳＤを利用して、次のＩピクチャ探索部１４の探索開始位置を算出して、Ｉピクチャ探索部１４に通知する。

本実施の形態において、シーク距離設定部１２は、所定の係数ｋを、０．９程度に設定する。その結果、Ｉピクチャ探索部１４は、γ／α×βで与えられる、表示すべきＩピクチャの予測出現間隔に、１より小さい定数ｋを乗ずることにより、予測される位置より少し手前から、次のＩピクチャの探索を開始する。γ＝８Ｍｂｐｓ（＝１ＭＢｐｓ）、α＝５ｆｐｓ、β＝５倍、ｋ＝０．９のとき、シーク距離ＳＤは、ＳＤ＝９００ｋＢとなる。

Ｉピクチャ探索部１４は、探索開始位置から、動画ファイルＶＦを構成する複数のピクチャを順次スキャンしていき、目的とするＩピクチャを探索する。Ｉピクチャ探索部１４は、目的のＩピクチャを発見すると、発見したＩピクチャのデータ位置を示す位置情報ＰＯＳを、復号器１６に出力する。

復号器１６は、Ｉピクチャ探索部１４から出力された位置情報ＰＯＳを参照し、Ｉピクチャ探索部１４により探索されたＩピクチャを復号する。復号された画像ＩＭＧは、後段の処理ブロック（不図示）へと出力される。後段の処理ブロックでは、必要に応じて、復号された画像ＩＭＧを間引いたり、あるいは、画像ＩＭＧを用いてフレームバッファを更新するタイミングなどが調節される。復号器１６は、所定のプログラムにもとづき、復号処理を実行するＣＰＵや、復号処理専用に設けられたＤＳＰなどである。なお、Ｉピクチャ探索部１４は、発見したＩピクチャのデータを、直接、復号器１６に対して出力し、復号器１６はこのデータを復号してもよい。

以上のように構成された動画再生装置１００の動作について説明する。図２は、図１の動画再生装置１００により実行される高速再生のフローチャートを示す。

高速再生すべき動画ファイルＶＦが特定されると、パラメータ設定部１０は、表示フレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγを設定する（Ｓ１００）。図２のフローチャートでは、一度設定されたα、β、γは、固定的に使用されるものとする。

つづいて、シーク距離設定部１２は、α、β、γを利用して、シーク距離ＳＤを算出する（Ｓ１１０）。つづいて、Ｉピクチャ探索部１４は、現在、参照しているデータ位置から、シーク距離ＳＤだけ先のデータ位置にジャンプする（Ｓ１２０）。そして、ジャンプしたデータ位置から、次のＩピクチャの探索を開始する（Ｓ１３０）。探索の結果、次に表示すべきＩピクチャが発見されると、発見したＩピクチャを復号する（Ｓ１４０）。その後、高速再生が停止されていなければ（Ｓ１５０のＮ）、処理Ｓ１２０に戻り、シーク距離ＳＤ分先のデータ位置にジャンプして（Ｓ１２０）、次のＩピクチャの探索を開始する（Ｓ１３０）。高速再生が停止された場合（Ｓ１５０のＹ）、処理を終了する。

図３は、図１の動画再生装置１００によるＩピクチャの探索のようすを示すタイムチャートである。図３の横軸は、時間ｔとして示されるが、これは同時に、動画ファイルＶＦの記録される記憶装置のアドレス空間に対応する。図３に示されるＩは、高速再生時に表示すべきＩピクチャＩ１〜Ｉ３を示している。図示されるＩピクチャの間には、複数のＧＯＰが存在し、各ＧＯＰごとにＩピクチャが存在する場合があるが、図３には図示していない。すなわち、図３には、探索の対象となるＩピクチャのみが示されている。

データ位置ｐ１のＩピクチャＩ１を復号して表示すると、シーク距離ＳＤ分だけ先のデータ位置ｐ２へとジャンプする。図３において、シーク距離ＳＤのジャンプは、破線で示される。そして、ジャンプ先のデータ位置Ｐ２から、次の表示すべきＩピクチャＩ２の探索を開始する。次のＩピクチャＩ２を発見すると、発見したＩピクチャＩ２を復号して表示するとともに、再度、シーク距離ＳＤ分だけ先のデータ位置Ｐ３へとジャンプする。

このように、本実施の形態に係る動画再生装置１００によれば、表示すべきＩピクチャの出現位置を、表示フレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγを利用して予測することにより、効率的な高速再生が実現できる。

本実施の形態に係る動画再生技術を利用しない場合、あるＩピクチャを表示した後、すべてのＧＯＰを順に参照し、表示すべき次のＩピクチャが現れると、これを復号して表示することになる。この手法では、表示すべきＩピクチャを探索する時間が長くなるという問題がある。これに対して、本実施の形態に係る動画再生装置１００によれば、表示すべきＩピクチャ付近のみを探索するため、探索に要する時間を短く設定することができ、単位時間に表示できるピクチャの枚数を多くし、高速再生時の動画の画質を向上することができる。

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態に係る動画再生装置１００は、表示フレーム数αを一定として、Ｉピクチャの探索を行うものであった。第２の実施の形態に係る動画再生装置１００ａは、表示フレーム数αを適応的に設定しながら、高速再生を行う点にひとつの特徴がある。

第２の実施の形態に係る動画再生方法の処理の概要は以下の通りである。
本実施の形態に係る方法は、表示すべきＩピクチャを発見するごとに、その探索に要した探索時間Ｔｓｋを記録する。探索時間は、再生開始後の経過時間Ｔｅｌｐを、それまでに探索対象となり、発見したＩピクチャの累積枚数ｘで割ることにより算出される。すなわち、Ｔｓｋ＝Ｔｅｌｐ／ｘである。たとえば、経過時間Ｔｅｌｐが１０ｓで、探索して復号したＩピクチャの枚数がｘ＝１００枚であれば、平均探索時間Ｔｓｋは、１０／１００＝０．１ｓとなる。以下、こうして算出された探索時間を、平均探索時間ともいう。

なお、平均探索時間の算出は、再生開始からの経過時間とその間の累積枚数を用いず、直近の所定の枚数ｘ１を検出、復号する間の経過時間Ｔｅｌｐ１を用いてＴｅｌｐ１／ｘ１によって算出してもよいし、直近の所定期間の時間Ｔｅｌｐ２と、その時間内に検出、復号した枚数ｘ２を利用してもよい。

なお、経過時間Ｔｅｌｐは、高速再生を行っている現実の時間を意味するものであり、高速再生により再生された動画の時間を意味するものではない。たとえば、２倍速で１０秒間、高速再生を行った場合、経過時間Ｔｅｌｐは、高速再生された動画の期間である２０秒ではなく、実時間軸上の１０秒である。

つづいて、第２の実施の形態に係る動画再生方法は、平均探索時間Ｔｓｋを利用して、１秒間に探索可能なＩピクチャの枚数を算出し、これを表示フレーム数αとする。すなわち、α≦１／Ｔｓｋとなる。たとえば、平均探索時間Ｔｓｋ＝０．１ｓの場合、表示フレーム数αは、最大で、１／０．１＝１０枚に設定される。表示フレーム数αは、α≦１／Ｔｓｋを満たす最大の整数に設定してもよいし、その最大の整数より若干低く設定してもよい。

このように本実施の形態では、Ｉピクチャを発見するごとに、平均探索時間Ｔｓｋを算出し、表示フレーム数αを最適な値に更新する。以下、この方法を実現するための動画再生装置１００ａの構成について説明する。

図４は、第２の実施の形態に係る動画再生装置１００ａの構成例を示すブロック図である。以下では、図１の動画再生装置１００との相違点を中心に説明する。

本実施の形態において、パラメータ設定部１０ａは、ひとつのＩピクチャを探索するのに要する探索時間Ｔｓｋに応じて、単位時間あたりの表示フレーム数αを、適応的に設定する。このパラメータ設定部１０ａは、平均探索時間算出部１８、再生速度倍率設定部２０、ビットレート設定部２２、表示フレーム数設定部２４を含む。

再生速度倍率設定部２０は、再生速度倍率βを設定する。ビットレート設定部２２は、ビットレートγを算出する。再生速度倍率設定部２０およびビットレート設定部２２は、図１のパラメータ設定部１０で説明したのと同様の方法によって、β、γを算出、設定して、シーク距離設定部１２へと出力する。

平均探索時間算出部１８は、Ｉピクチャ探索部１４ａからＩピクチャの発見が通知されるたびに、累積のＩピクチャの探索枚数と、経過時間Ｔｅｌｐを利用して、平均探索時間Ｔｓｋを算出し、表示フレーム数設定部２４へと通知する。

表示フレーム数設定部２４には、平均探索時間算出部１８によって算出された平均探索時間Ｔｓｋが通知される。表示フレーム数設定部２４は、表示フレーム数αを１／Ｔｓｋを演算することにより設定して、シーク距離設定部１２へと出力する。

表示フレーム数αが更新されると、パラメータ設定部１０ａは、関係式ＳＤ＝γ／α×β×ｋに従って、シーク距離ＳＤを更新する。シーク距離設定部１２は、都度算出するシーク距離ＳＤを利用して、Ｉピクチャの探索開始位置を設定し、Ｉピクチャ探索部１４ａに通知する。Ｉピクチャ探索部１４ａは、通知された探索開始位置を始点として、Ｉピクチャを探索する。さらに、Ｉピクチャ探索部１４ａは、Ｉピクチャを発見するたびに、平均探索時間算出部１８に通知する。

なお、シーク距離ＳＤの更新は、Ｉピクチャの発見ごとに行ってもよいし、Ｉピクチャを所定数発見するごとに行ってもよい。

図５は、図４の動画再生装置１００ａにより実行される高速再生のフローチャートを示す。
まず、パラメータ設定部１０ａは、表示フレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγを初期化する（Ｓ２００）。この初期化処理は、図２の処理Ｓ１００に対応する。

つづいて、本実施の形態に係る動画再生装置１００ａでは、処理Ｓ２１０〜Ｓ２４０が順に実行される。処理Ｓ２１０〜Ｓ２４０は、図２で説明した処理Ｓ１１０〜Ｓ１４０と同様である。

つづいて、平均探索時間算出部１８は、平均探索時間Ｔｓｋを算出する（Ｓ２４２）。表示フレーム数設定部２４は、平均探索時間Ｔｓｋを利用して、表示フレーム数αを更新する（Ｓ２４４）。その後、高速再生が停止されていなければ（Ｓ２５０のＮ）、処理Ｓ２１０に戻る。処理Ｓ２１０では、更新された表示フレーム数αを用いて、シーク距離ＳＤを更新する（Ｓ２２０）。そして、更新されたシーク距離ＳＤだけ先のデータ位置にジャンプして（Ｓ２２０）、次のＩピクチャの探索を開始する（Ｓ２３０）。
高速再生が停止された場合（Ｓ２５０のＹ）、処理を終了する。

このように、本実施の形態に係る動画再生装置１００ａによれば、表示すべきＩピクチャを探索するのに要する時間を利用して、最適な表示フレーム数αが設定される。その結果、探索時間が短い場合には、表示フレーム数が多くすることにより、高画質な再生が可能となり、探索時間が長くなった場合には、表示フレーム数を減らすことにより、復号処理が間に合わなくなるなどの処理の破綻を抑制することができる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、平均のビットレートγを算出する際に、動画ファイル全体の再生時間および全体のファイルサイズを利用したが、本発明はこれに限定されるものではない。変形例として、ある動画ファイルを再生中に、残りの再生時間と、残りの再生時間に対応するデータサイズを利用してもよい。この場合、再生が進むにつれて、より正確なビットレートγを得ることが可能となる。また、動画ファイルが、ＧＯＰごと、あるいは複数のＧＯＰごとに、ビットレートをデータとして保持している場合には、これを参照してもよい。

実施の形態では、早送りする場合について説明したが、高速に巻き戻し再生を行う場合にも、本発明を適用することができる。この場合、時間軸を、実施の形態とは逆にとればよい。すなわち、シーク距離のジャンプは、再生時間を遡る方向に、参照するデータ位置を変更すればよい。

第１の実施の形態に係る動画再生装置の構成を示すブロック図である。 図１の動画再生装置により実行される高速再生のフローチャートを示す図である。 図１の動画再生装置によるＩピクチャの探索のようすを示すタイムチャートである。 第２の実施の形態に係る動画再生装置の構成例を示すブロック図である。 図４の動画再生装置により実行される高速再生のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１０ パラメータ設定部、 １２ シーク距離設定部、 １４ Ｉピクチャ探索部、 １６ 復号器、 １８ 平均探索時間算出部、 ２０ 再生速度倍率設定部、 ２２ ビットレート設定部、 ２４ 表示フレーム数設定部、 １００ 動画再生装置。

Claims (13)

1. 形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する動画再生方法であって、ある表示すべきフレーム内符号化ピクチャを発見すると、次に表示すべきフレーム内符号化ピクチャの位置を予測し、予測した位置から、前記次に表示すべきフレーム内符号化ピクチャの探索を開始することを特徴とする動画再生方法。
2. 形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する動画再生方法であって、
   単位時間に表示すべきフレーム数をα、再生速度倍率をβ、ビットレートをγ（α、β、γは実数）とするとき、
   ある表示すべきフレーム内符号化ピクチャを発見した後、データ参照位置を、γ／α×βで求められる値に応じて設定されるデータ距離だけ先のデータ位置に変更するステップと、
   変更後のデータ参照位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索するステップと、
   探索の結果発見したフレーム内符号化ピクチャを復号するステップと、
   を備えることを特徴とする動画再生方法。
3. 再生すべき動画ファイルのサイズを、再生時間で割ることにより、前記ビットレートγを算出するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. ひとつのフレーム内符号化ピクチャを探索するのに要する探索時間に応じて、前記単位時間に表示すべきフレーム数αを、適応的に設定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の動画再生方法。
5. 再生開始後の経過時間を、それまでに発見したフレーム内符号化ピクチャの枚数で割ることにより、前記探索時間を算出することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記データ距離を、γ／α×βに、１より小さい所定の定数を乗じた値に設定することを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の動画再生方法。
7. 形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルを高速再生する動画再生装置であって、
   単位時間に表示すべきフレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγ（α、β、γは実数）を設定するパラメータ設定部と、
   γ／α×βで求められる値に応じたデータ距離を設定するデータ距離設定部と、
   ある探索開始位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索するフレーム内符号化ピクチャ探索部と、
   前記フレーム内符号化ピクチャ探索部による探索の結果発見されたフレーム内符号化ピクチャを復号する復号器と、
   を備え、
   前記フレーム内符号化ピクチャ探索部は、ある発見したフレーム内符号化ピクチャのデータ位置から、前記データ距離だけ先のデータ位置を、次のフレーム内符号化ピクチャの探索開始位置に設定することを特徴とする動画再生装置。
8. 前記パラメータ設定部は、再生すべき動画ファイルのサイズを、再生時間で割ることにより、前記ビットレートγを設定することを特徴とする請求項７に記載の動画再生装置。
9. 前記パラメータ設定部は、ひとつのフレーム内符号化ピクチャを探索するのに要する探索時間に応じて、前記単位時間に表示すべきフレーム数αを、適応的に設定することを特徴とする請求項７または８に記載の動画再生装置。
10. 前記パラメータ設定部は、再生開始後の経過時間を、それまでに発見したフレーム内符号化ピクチャの枚数で割ることにより、前記探索時間を算出することを特徴とする請求項９に記載の動画再生装置。
11. 前記パラメータ設定部は、前記データ距離を、γ／α×βに、１より小さい所定の定数を乗じた値に設定することを特徴とする請求項７に記載の動画再生装置。
12. 形式の異なるピクチャフォーマットを含む動画ファイルをコンピュータに高速再生させるプログラムであって、
    単位時間に表示すべきフレーム数α、再生速度倍率β、ビットレートγ（α、β、γは実数）を設定する第１ステップと、
    データ距離を、γ／α×β×ｋ（ｋは０＜ｋ≦１を満たす実数）により算出する第２ステップと、
    あるフレーム内符号化ピクチャを発見したデータ位置から、前記データ距離だけ先のデータ位置にジャンプする第３ステップと、
    ジャンプしたデータ位置を始点として、次のフレーム内符号化ピクチャを探索する第４ステップと、
    探索の結果発見したフレーム内符号化ピクチャを復号する第５ステップと、
    を備え、少なくとも、第２ステップないし第５ステップを繰り返しコンピュータに実行させるプログラム。
13. 請求項１２に記載のプログラムが記憶された記憶媒体。

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