JP2008136179A - ストリーム生成装置、方法、符号化装置、方法、記録媒体およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ストリーム生成装置は、符号化ピクチャのうち参照ピクチャとして使用される符号化ピクチャに付加され復号化ピクチャを参照ピクチャとして保持するバッファを管理するためのコマンドと、符号化ピクチャとを含むストリームを生成するストリーム生成装置であって、前記コマンドを付加された符号化ピクチャが、特殊再生時にスキップされるか否かを判定する判定手段と、スキップされる符号化ピクチャであると判定された場合、スキップされると判定された符号化ピクチャよりも復号順が後で、特殊再生時にスキップされない符号化ピクチャに前記コマンドと同一内容の再送情報を付加する付加手段と、符号化ピクチャと、前記コマンドと、前記再送情報とを含むストリームを生成する生成手段とを備える。
【選択図】図10
Description
品質)以上の情報量が必要となり、上記情報メディアでその膨大な情報をディジタル形式でそのまま扱うことは現実的では無い。例えば、テレビ電話は、64Kbit/s〜1.5Mbits/sの伝送速度を持つサービス総合ディジタル網(ISDN : Integrated Services Digital Network)によってすでに実用化されているが、テレビ・カメラの映像をそのままISDNで送ることは不可能である。
によって、MPEG-1、MPEG-2を上回る圧縮率を達成し、更に物体単位で符号化・復号・操作を可能とし、マルチメディア時代に必要な新しい機能を実現するMPEG-4が規格化された。MPEG-4では、当初、低ビットレートの符号化方法の標準化を目指して進められたが、現在はインタレース画像も含む高ビットレートも含む、より汎用的な符号化に拡張されている。その後、ISO/IECとITU-Tが共同でより高圧縮率の次世代画像符号化方式として、MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding)が標準化され、次世代の光ディスク関連機器、あるいは携帯端末向けの放送などで使用される見込みである。
クチャのみ参照した予測符号化が可能である。また、Bピクチャ(B1、B2、B4、B5、B7、B8、B10、B11、B13、B14、B16、B17、B19、B20)は表示時刻が直前1枚と直後1枚のIピクチャもしくはPピクチャを参照した予測符号化が可能である。更に、ストリームに配置される順序も決まっており、IピクチャおよびPピクチャは表示時刻の順序、Bピクチャは直後に表示されるIピクチャもしくはPピクチャの直後に配置される。GOP構造としては、例えば、図2(b)に示すように、I3からB14までのピクチャをまとめて1つのGOPとすることができる。
無いため、後述するパラメータセットの配置方法やピクチャの予測構造を制約しない場合には、ランダムアクセス時にはピクチャデータを順に解析して復号が開始できるピクチャを検索する必要がある。しかしながら、他のピクチャに依存せずに復号できる特別なピクチャ単位でデータを分割すればGOPに相当するランダムアクセス可能な単位が構成するこ
とは可能である。このように分割した単位をランダムアクセス単位 RAUと呼び、ランダムアクセス単位 RAUから構成されるストリームを、ランダムアクセス構造をもつストリームと呼ぶことにする。
ータセットや、スライスデータなどを含む。パラメータセットは各ピクチャのヘッダに相当するデータであるピクチャパラメータセットPPSとMPEG-2のGOP以上の単位のヘッダに相当するシーケンスパラメータセットSPSがある。シーケンスパラメータセットSPSには、最大参照可能ピクチャ数、画像サイズ等が含まれており、ピクチャパラメータセットPPSに
は、可変長符号化の方式、量子化ステップの初期値、参照ピクチャ数等が含まれている。各ピクチャには前記ピクチャパラメータセットPPSおよびシーケンスパラメータセットSPSの何れを参照するかを示す識別子が付与される。
と、IDRピクチャではないIピクチャの2種類がある。IDRピクチャとは、復号順でIDRピク
チャより後の全ピクチャを、復号順でIDRピクチャより前のピクチャを参照することなし
に復号することのできる、つまり、復号に必要な状態がリセットされるIピクチャであり
、MPEG-2のclosed GOPの先頭Iピクチャに相当する。IDRではないIピクチャにおいては、
復号順でIピクチャより後のピクチャが、復号順で当該Iピクチャより前のピクチャを参照してもよい。ここで、IDRピクチャとIピクチャは、Iスライスのみから構成されるピクチ
ャ、PピクチャはPスライスあるいはIスライスから構成されるピクチャ、BピクチャはBス
ライス、Pスライス、あるいはIスライスから構成されるピクチャを指すものとする。なお、IDRピクチャのスライスと、非IDRピクチャのスライスとは異なるタイプのNALユニットに格納される。
や、AUの境界情報なども含めることができる。パラメータセット、スライスデータ、SEI
などのデータは、全てNAL(Network Adaptation Layer)ユニットNALUに格納される。NALユニットは、ヘッダとペイロードから構成され、ヘッダには、ペイロードに格納されるデータのタイプ(以降、NALユニットタイプと呼ぶ)を示すフィールドなどが含まれる。NALユニットタイプは、スライスやSEIなどデータの種類別に値が規定されており、NALユニットタイプを参照することにより、NALユニットに格納されるデータの種類を特定できる。SEIのNALユニットには、1以上のSEIメッセージを格納することができる。SEIメッセージもヘッダとペイロードから構成され、ペイロードに格納される情報の種類は、ヘッダにおいて示されるSEIメッセージのタイプにより識別される。
多重化装置17は、映像データを入力してMPEG-4 AVCのストリームに符号化し、符号化データについての管理情報を作成したうえで、前記符号化データと管理情報とを多重化して記録する多重化装置であり、ストリーム属性決定手段11、符号化手段12、一般管理情報作成手段14を備える管理情報作成手段13、多重化手段15、および記録手段16とから構成される。
する。ここで、特殊再生に関連した制約事項とは、MPEG-4 AVCのストリームにおいてランダムアクセス単位を構成するための制約を適用するかどうか、可変速再生や逆再生時に復号するAUを示す情報をストリームに含めるかどうか、あるいは、AU間の予測構造を制約するかどうかを示す情報を含む。符号化手段12は、属性情報TYPEに基づいて、入力された映像データをMPEG-4 AVCのストリームに符号化し、符号化データを多重化手段15に出力するとともに、ストリームにおけるアクセス情報を一般管理情報作成手段14に出力する。ここで、アクセス情報は、ストリームにアクセスする際の基本単位であるアクセス単位の情報を指し、アクセス単位の先頭AUの開始アドレスやサイズ、および表示時刻などを含む。ストリーム属性決定手段11は、さらに、圧縮方式や解像度など、管理情報の作成に必要な情報を一般管理情報として一般管理情報作成手段14に出力する。管理情報作成手段13は、管理情報を作成するものであり、一般管理情報作成手段14のみから構成される。一般管理情報作成手段14は、アクセス情報と一般管理情報とから、ストリームにアクセスする際に参照されるテーブルデータ、および圧縮方式などの属性情報を格納したテーブルデータを作成し、管理情報INFOとして多重化手段15に出力する。多重化手段15は、符号化データと管理情報INFOとを多重化して多重化データを作成し、記録手段16に出力する。記録手段16は、多重化手段15から入力された多重化データを光ディスク、ハードディスク、あるいはメモリなどの記録媒体に記録する。
逆多重化装置27は、外部から入力された特殊再生の命令に従って、MPEG4 AVCのストリ
ームが管理情報と共に記録された光ディスクからMPEG−4 AVCのAUデータを分離、復号して表示する逆多重化装置であり、管理情報解析手段21、復号・表示AU決定手段23、AU分離手段24、復号手段25、および表示手段26とから構成される。
表示を開始するAUが含まれるアクセス単位のアドレス情報などを含むアクセス先情報を取得し、AU分離手段24に通知する。AU分離手段24は、アクセス単位を構成するAUを解析して、復号および表示するAUについての情報を含む特再情報TRKを取得し、復号・表示AU決定手段に出力する。復号・表示AU決定手段は、予め定められたルールに基づいて復号、および表示するAUを決定し、復号するAUの識別情報をAU分離手段24に、表示するAUの識別情報を表示手段26にそれぞれ通知する。AU分離手段24は、復号するAUのデータをアクセス先情報に基づいて分離し、復号手段25に出力する。復号手段25は、入力されたAUデータを復号して表示手段26に出力し、表示手段26は、表示AU情報により表示することが示されるAUを選択して表示する(特許文献1参照)。
数フレーム分の画像データを格納できる。この例では、4フレーム分の画像データが格納可能である。また、DPBにおいては、長時間メモリと短時間メモリという2種類の領域を
設定することができる。短時間メモリに格納されたピクチャデータは、復号順が早いピクチャから順に押し出される。一方、長時間メモリに格納されたピクチャデータは、MMCO(Memory Management Control Operation)と呼ばれるメモリ管理コマンドによって、他のピクチャから参照されないように設定されるまではDPB内に保持され、他のピクチャから参照可能である。例えば、ランダムアクセス単位における先頭のIピクチャが復号順で後の複数枚のピクチャから参照されるなど、Iピクチャを長時間保持しておく必要がある際に、長時間メモリが使用される。なお、短時間メモリに格納されたピクチャについても、MMCOにより非参照とすることができる。また、デフォルトでは、各ピクチャは短時間メモリに格納される。ここで、長時間メモリと短時間メモリに、それぞれ何フレーム分のメモリを割り当てるかについても、メモリ管理コマンドによって指定できる。なお、メモリ管理コマンドは参照ピクチャにおいてのみ発行できる。図7(b)は、4フレーム分のフレーム・メモリのうち、1フレーム分を長時間メモリに、3フレーム分を短時間メモリにそれぞれ割り当てた例である。長時間メモリと短時間メモリの割り当ては、メモリ管理コマンドMMCOにより動的に変更可能である。
単位におけるピクチャの並びを表示順で示したものである。図中のI、P、B、Brはそれぞ
れ、Iピクチャ、Pピクチャ、非参照Bピクチャ、および参照Bピクチャを示し、各ピクチャに付与した数字は表示順序を示す。ここで非参照Bピクチャとは、他のピクチャから参照
されないBピクチャを指し、参照Bピクチャとは他のピクチャから参照されるBピクチャを
指す。また、矢印は予測構造を示す。例えば、P9はP5とI1、B2はI1とBr3、Br3はI1とP5を、それぞれ参照するものとし、PピクチャはIピクチャ、あるいはPピクチャのみを参照し、参照Bピクチャは参照しないものとする。図8(b)は、図8(a)の各ピクチャを復号順に並べたものである。なお、Br11において、I1を長時間メモリに移すためのメモリ管理コマンドがピクチャを構成するスライスのヘッダ情報に格納されるものとする。図8(c)から(h)は、DPBが4フレーム分の画像データを格納できる際に、DPBに格納されるピクチャを示す。ここで、Brについては、表示順で直前、および直後のIピクチャ、あるいはPピクチャのみを参照するものとして、表示順で2枚後のIピクチャ、あるいはPピクチャにおいてメモリ管理コマンドによってDPBから削除するものとする。図8(c)は、P9においてBr3を削除した後にDPBに格納されたピクチャを示す。I1、P5、P9が全て短時間メモリに格納されている。P13の復号後には、図8(d)に示すように、I1、P5、P9、P13が格納される。この時点で、4枚のピクチャが格納されており、DPBはフルとなる。続いて、Br11の復号後にはBr11をDPBに格納することになるが、DPBはフルであるため、DPBに格納されたピクチャを1枚削除する必要がある。ここで、本来ならば復号順が最も早いI1を削除することになるが、Br11に設定されたメモリ管理コマンドによって、I1のために長時間メモリを割り当て、I1を長時間メモリに移動することが示される(図8(e))。従って、Br11を格納する際には、図8(f)に示すように、短時間メモリに格納されたピクチャにおいて復号順が最も早いP5が削除される。なお、P5の削除についてもメモリ管理コマンドにより実行されるため、Br11に格納されたメモリ管理コマンドには、厳密にはP5を非参照にする、つまり削除可能とする旨を示すコマンドも含まれる。図8(g)は、P17の復号後に、Br11を削除してP17をDPBに格納した際の様子を示す。最後に、P21はI1を参照するが、P21の復号時においてI1は長時間メモリにされて参照可能となっており、問題なくI1を参照できる(図8(h))。
のメモリ管理について示す。まず、I1、P5、P9を復号した後には、図9(c)に示すよう
にI1、P5、P9がDPBの短時間メモリに格納される。続いて、P13の復号後にはI1、P5、P9、P13の4枚が格納され、この時点でDPBがフルになる(図9(d))。この後、本来であればBr11において、メモリ管理コマンドによってI1を格納するための長時間メモリを設定して、I1を長時間メモリに移動する処理が行われるが、Br11は復号されずにスキップされるため、I1は短時間メモリに格納されたままとなる。従って、P17を復号後にDPBに格納する際には、短時間メモリに格納されたピクチャにおいて復号順が最も早いI1が削除される(図9(e))。このため、P21を復号する際にDPBに格納されているのはP5、P9、P13、P17の4枚であり、I1が存在しないため、P21を復号することができない(図9(f))。このように、特殊再生時にピクチャをスキップしながら復号する際に、メモリ管理コマンドを格納したピクチャをスキップすると、メモリ管理が破綻して、以降のピクチャが正しく復号できないことがあるという課題もある。このため、全ての参照ピクチャを復号しなければIP再生が実現できず、IP再生に係る処理量が増大していた。
するようにしてもよい。
2004年4月28日に日本に出願された特願2004−134211および2004年9月17日に日本に出願された特願2004−272517の技術開示は、それらの明細書、図面および請求の範囲の全体の参照を通して、本願に含まれる。
本実施の形態では、特殊再生時のスキップ再生に必要なピクチャのみからDPBのメモリ
管理に必要なコマンドを取得できる符号化装置および復号装置について説明する。
ば、復号順で直後のIピクチャあるいはPピクチャとは異なるピクチャにおいて再送してもよい。例えば、復号順で直後のPピクチャで再送しなくてもメモリ管理が破綻しない場合
には、その後のPピクチャにおいて再送してもよい。また、参照されるIピクチャ、あるいはPピクチャのみを復号した際に、メモリ管理が破綻しないことを保証してもよい。
してもよいし、管理情報などにおいて別途示してもよい。
ピクチャの復号または参照において特定の制約を設けたPピクチャ(以降、AP(Access Point)-Pピクチャと呼ぶ)を使用することにより、飛び込み再生、あるいは逆再生時の復号処理を軽減することができる。AP-Pピクチャは、下記1、2の特徴をもつ。
2.復号順でAP-Pピクチャよりも後のピクチャは、復号順でAP-Pピクチャよりも前のピクチャを参照しない。
い。
リに格納する必要があることが分かる。このように、AP-Pピクチャの復号時にスキップできるピクチャにおいてメモリ管理コマンドが発行される際には、復号順で前記スキップされるピクチャの直後の、AP-Pピクチャの復号に必要なPピクチャにおいてメモリ管理コマ
ンドを再送することにより、破綻のないメモリ管理を実現できる。なお、メモリ管理が破綻しないことを保証できるのであれば、復号順が直後ではないAP-Pピクチャの復号に必要なPピクチャにおいて再送してもよい。
れる際には、復号が必要なピクチャのみを復号することにより破綻のないメモリ管理が実現できることを保証してもよい。
かどうか判定し、IピクチャあるいはPピクチャであればステップS1002に進み、そうでな
ければステップS1004に進む。ステップS1002では、ランダムアクセス単位内で、復号順で直前のIピクチャあるいはPピクチャ以降の参照Bピクチャにおいてメモリ管理コマンドが
発行されたかどうか判定する。メモリ管理コマンドが発行されていた場合にはステップS1003に進み、発行されていなければステップS1004に進む。ここで、ランダムアクセス単位の先頭ピクチャなど、ランダムアクセス単位内に、復号順で直前の参照Bピクチャが存在しない場合には、発行されていなかったと判定する。続いて、ステップS1003では、メモリ管理コマンドを格納したDRPMR SEIを作成する。複数の参照Bピクチャにおいてメモリ管理コマンドが発行されていた場合、DRPMR SEIには、全てのメモリ管理コマンドの内容を含める。次に、ステップS1004では、ピクチャデータを符号化してステップS1005に進む。ステップS1005では、現ピクチャにおいてメモリ管理コマンドが発行されたかどうか判定し、発行された際にはステップS1006に進み、発行されていなければステップS1008に進む。ステップS1006では、現ピクチャが参照Bピクチャであるかどうか判定し、参照BピクチャであればステップS1007に進み、そうでなければステップ1008に進む。ステップ1007では、メモリ管理コマンドの内容、およびメモリ管理コマンドが発行されたピクチャを特定するための情報を記憶する。最後に、ステップS1008において、符号化データを出力する。ここで、ステップS1003においてDRPMR SEIが作成された際には、出力符号化データにはDRPMR SEIを含める。なお、ステップS1001の時点でピクチャタイプが決定されていない場合は、ステップS1004の後にステップS1001からステップS1003までの処理を行ってもよい。また、ピクチャの符号化データの出力は、1ピクチャ単位で行ってもよいし、符号化が完了したデータから順に出力してもよい。
理が異なる。ステップS1101では、現ピクチャがAP-Pピクチャの復号に必要なIピクチャあるいはPピクチャであるかどうか判定する。次に、ステップS1102では、ランダムアクセス単位内で、復号順でAP-Pピクチャの復号に必要な直前のIピクチャあるいはPピクチャ以降の、AP-Pピクチャの復号に不要なIピクチャあるいはPピクチャにおいてメモリ管理コマンドが発行されたかどうか判定する。また、ステップS1103では、現ピクチャがAP-Pピクチ
ャの復号に不要なIピクチャあるいはPピクチャであるかどうか判定する。
により復号できる場合には、Pピクチャについてのみ、AP-Pピクチャの復号に必要である
かどうかを判定してもよい。ただし、ランダムアクセス単位の先頭となるIピクチャを必
ず復号する必要がある際には、このIピクチャについては、復号が必要であることを示し
てもよい。
復号対象のピクチャがIピクチャ、あるいはPピクチャであるか判定する。Iピクチャ、あ
るいはPピクチャであると判定された際にはステップS2002に進み、それ以外のピクチャであれば復号せずに現ピクチャの処理を終了し、次ピクチャの処理を行う。ステップS2002
では、現ピクチャがDRPMR SEIを含むかどうか判定し、DRPMR SEIを含む場合にはステップS2003に進み、含まなければステップS2004に進む。ステップS2003では、DRPMR SEIの内容を解釈してメモリ管理処理を実行し、ステップS2004に進む。ステップS2004ではピクチャを復号する。なお、ステップ2003において、DRPMR SEIに示されるメモリ管理処理の一部
あるいは全てが既に実行済みである際には、実行済みのメモリ管理処理は行わない。
。ステップS2101では、復号対象のピクチャがAP-Pピクチャの復号に必要なピクチャであ
るかどうか判定し、AP-Pピクチャの復号に必要である場合にはステップS2002に進み、そ
うでなければ現ピクチャの処理を終了して次ピクチャの処理を行う。
リ管理コマンドを取得する。
きることを保証するフラグ情報を、管理情報、あるいは符号化ストリームなどに設定してもよい。例えば、AP-Pピクチャの復号に必要なピクチャはMPEG-4 AVCにおけるSEIメッセ
ージにより示すことができるが、このSEIメッセージが存在するかどうかをフラグ情報と
してもよい。あるいは、参照Bピクチャが使用される際に、IP再生を保証するフラグを設
定してもよい。例えば、参照Bピクチャにおいては、スライスのNAL(Network Abstraction Layer)ユニットにおいて、スライスが参照ピクチャのスライスであるかどうかを示すnal_ref_idcと呼ばれるフィールドが1以上の値にセットされ、非参照Bピクチャにおいては、同フィールドが0にセットされる。従って、nal_ref_idcフィールドをフラグ情報としてもよい。また、管理情報において、符号化ストリームがMPEG-4 AVCであることを示す情報をフラグとして用いてもよい。
図18は、本実施の形態における多重化装置の構成を示すブロック図である。
MPEG-4 Videoなど他の方式であってもよい。また、符号化手段12の代わりに符号化装置1000を備えてもよい。
どうかなどを示す支援情報HLPを作成し、多重化手段34に出力する。多重化手段34は、符
号化手段12から入力された符号化データ、管理情報 INFO、および支援情報 HLPを多重化
して多重化データを作成し、記録手段16に出力する。なお、符号化手段12においては、MPEG-4 AVCのストリームをMPEG-2 TS(トランスポートストリーム)や、PS(プログラムストリーム)などにパケット化してから出力してもよい。あるいはまた、BDなどのアプリケーションにより規定された方式でパケット化してもよい。
)のようにストリームについての情報を直接示す方法と、図19(b)のようにストリー
ムが特定のアプリケーション規格により規定された制約を満たすかどうかを示す方法とがある。図19(a)では、ストリームの情報として、以下を示す。
ii)AUに格納されるピクチャ間の予測構造に制約があるかどうか
iii)特殊再生時に復号するAU、あるいは表示するAUを示す情報があるかどうか
できる。なお、ランダムアクセス単位を構成するAU間の予測構造を示す情報があるかどうかを示してもよい。また、特殊再生時に復号、あるいは表示するAUの情報は、1つ以上のランダムアクセス単位毎にまとめて付加されるものであってもよいし、ランダムアクセス単位を構成するAU毎に付加されるものであってもよい。
される際には、当該NALユニットのNALユニットタイプを示してもよい。図20の例では、支援情報HLPにおいて、NALユニットタイプが0であるNALユニットに特殊再生時に復号あるいは表示するAUについての情報が含まれる。このとき、ストリームのAUデータからNALユ
ニットタイプが0であるNALユニットを分離することにより、特殊再生に関する情報を取得できる。
ii)PピクチャのAUはBピクチャのAUを参照しない。
iii)表示順がランダムアクセス単位の先頭AUよりも後のAUは、当該ランダムアクセス単位に含まれるAUのみを参照する。
iv)各AUは、復号順で前後最大N個のAUしか参照できない。このとき、AUは参照AU、あるいは全てのAU毎にカウントするものとし、Nの値を支援情報HLPにおいて示してもよい。
てもよい。また、予測構造の制約がない場合にのみ特殊再生情報の有無についての情報を含めるなど、予め定めた条件に基づいて、必要な情報を含めてもよい。
あるいはPピクチャのみを復号することにより、メモリ管理に破綻をきたすことなくAP-P
ピクチャが復号できるかどうか、を示す情報を支援情報HLPに含めてもよい。
図19(b)では、ストリームの構造に関する情報を直接示すのではなく、ストリーム
がBD-ROM規格や、HD(High Definition)の高精細な画像をDVDに格納するための規格であるHD DVD規格により定めされたストリーム構造に関する制約を満たすかどうかを示すものである。また、BD-ROMなどのアプリケーション規格において、ストリームの構造の制約について複数のモードが規定されている際には、どのモードが適用されているかを示す情報を格納してもよい。例えば、モード1は全く制約なし、モード2はランダムアクセス構造をもち、特殊再生時に復号するAUを特定するための情報がストリームに含まれる、などの使い方ができる。なお、ダウンロードやストリーミングなどの通信サービス、あるいは放送規格において定められた制約を満たすかどうか示してもよい。
してもよい。
の情報をそれぞれ格納してもよい。例えば、複数の異なるストリームを編集してつなぎ合わせたような場合に、編集後のストリームでは途中で支援情報HLPが変化することがある
ため、支援情報HLPの内容も切り替える。
ザ設定、あるいは予め定められた条件に基づいて属性情報 TYPEを決定する。ステップs12では、属性情報 TYPEに基づいてストリームを符号化し、ステップs13では属性情報 TYPE
に基づいて支援情報 HLPを作成する。続いて、ステップs14では前記符号化されたストリ
ームのアクセス単位毎にアクセス情報を作成し、他の必要な情報と合わせて管理情報INFOを作成する。ステップs15では、ストリーム、支援情報 HLP、および管理情報 INFOを多重化し、ステップs16において前記多重化された多重化データを記録する。なお、ステップs
13はステップs12の前に行ってもよいし、ステップs14の後に行ってもよい。
図22は、本実施の形態における第2の多重化装置の構成を示すブロック図である。
は、MPEG-4 AVCのストリームにおいてランダムアクセス単位を構成するための制約を適用するかどうか、可変速再生や逆再生時に復号、あるいは表示するAUを示す情報をストリームに含めるかどうか、あるいは、AU間の予測構造を制約するかどうかなど、特殊再生に関連した情報を含む。ストリーム受信手段は、MPEG-2 TS(Transport Stream)やRTP(Real-time Transmission Protocol)によりパケット化されたMPEG-4 AVCのストリームを受信し、受信ストリームを記録用ストリームとして多重化手段34に出力するとともに、アクセス情報を一般管理情報作成手段14に出力する。
、パケットロスによりストリーム内のデータが欠落していることを示す情報、データが欠落している場合にエラー隠匿処理を行う場合には、その旨を示す情報を支援情報としてHLPに格納してもよい。データの欠落を示す情報としては、ストリームのデータが欠落しているかどうかを示すフラグ情報、あるいは欠落部分を通知するためにストリーム内に特別なエラー通知コードを挿入することを示す情報、あるいはまた、挿入されるエラー通知コードの識別情報を示すことができる。
図23は、本実施の形態における逆多重化装置の構成を示すブロック図である。
再動作決定手段53に通知する。特再動作決定手段53は、特再支援情報に基づいて特殊再生時に復号および表示するAUを決定する方法を決定し、前記決定した方法を示す特再モードMODEを復号・表示AU決定手段54に通知する。復号・表示AU決定手段54は、AU分離手段24により取得した特再情報TRKを解析して、特再モードMODEにより示される方法により復号お
よび表示するAUを決定し、復号するAUの識別情報をAU分離手段24に、表示するAUの識別情報を表示手段26にそれぞれ通知する。なお、表示するAUについては、指定された再生速度などに基づいて復号・表示AU決定手段54において決定することにしてもよい。なお、特再情報TRKが管理情報内に格納される際には、管理情報解析手段51に別の手段を設けること
により、管理情報内に格納された特再情報TRKを取得してもよい。
は、取得した支援情報HLPに基づいて復号および表示するAUを決める際の動作を決定する
。ステップs22では、ステップs21において特殊再生時に特再情報TRKを使用すると決定さ
れたかどうか判定して、使用する場合にはステップs23においてストリームから特再情報TRKを取得して解析しステップs24に進む。使用しない場合には、そのままステップs24に進む。ステップs24では、ステップs21において決定された方法に基づいて復号、および表示するAUを決定してステップs25に進み、ステップs25において前記決定されたAUを復号し、表示する。なお、支援情報HLPは、再生開始時点、あるいは再生開始後に初めて特殊再生を行う場合にのみ取得することにしてもよい。
情報に基づいて行う。ステップs30では、ストリームがランダムアクセス構造をもつかど
うか判定し、ランダムアクセス構造をもつ場合にはステップs31に進み、もたない場合に
はステップs32に進み、それぞれ復号を開始するAUを決定する。ステップs31では、ランダムアクセス単位の先頭AUから復号を開始すると決定し、ステップs32では、直前のIDRピクチャを含むAUから復号を開始すると決定する。ステップs32において、アクセス単位の先
頭AUがIDRピクチャのAUである際には、当該AUから復号を開始することになる。なお、直
前のIDRピクチャを含むAUの表示時刻が、再生開始時刻よりも一定時間以上前である際に
は、N個前のアクセス単位の先頭AU、あるいはIDR以外のIピクチャから復号を開始するな
ど、予め定められたルールに基づいて復号を開始するAUを決定してもよい。ステップs33
では、ストリーム内に特再情報TRKが含まれるかどうか判定し、含まれる場合にはステッ
プs34に進み、含まれなければステップs35に進む。ステップs34では、特再情報TRKに従って復号あるいは表示するAUを決定するとして処理を終了する。ステップs35では、AU間の
予測構造に制約があるかどうか判定し、制約がある場合にはステップs36に進み、制約が
ない場合にはステップs37に進む。ステップs36では、予測構造の制約に基づいて、可変速再生や逆再生時に表示するAUを復号する際に復号が必要なAUのみを復号すると決定し、処理を終了する。また、ステップs37では、全てのAUを復号すると決定して処理を終了する
。以上より、ステップs31、およびステップs32の結果から、復号を開始するAUを決定する方法が確定し、ステップs34、ステップs36、およびステップs37の結果から、可変速再生
あるいは特殊再生時に復号するAUを特定する方法が確定され、それぞれ特再モードMODEの情報として復号・表示AU決定手段54に出力される。なお、飛び込み再生時には、ステップs32、あるいはステップs31の後に処理を終了してもよい。なお、特殊再生時に復号するAUを決定する方法については、ステップs33においてストリーム内に特再情報TRKが含まれないと判定された場合には、IピクチャとPピクチャのAUのみ復号する、あるいは、Iピクチ
ャとPピクチャと参照されるBピクチャのAUのみ復号するなど、予め定められた方法を用いることにしてもよい。
は、特再情報TRKに従って表示するAUを決定する旨を示す情報を特再モードMODEに含めて
もよい。
特再情報TRKが取得できなければ、全てのAUを復号する、あるいは支援情報HLPから取得した他の情報に基づいて復号するAUを決定できる。このとき、管理情報に特再情報TRKが含
まれないか確認してもよい。
て復号あるいは表示動作を切り替えてもよい。例えば、放送や通信により受信したデータを記録する際のパケットロス情報に基づいて動作を切り替えてもよい。
に応じて使用する逆多重化装置を切替えてもよい。
ii)常に特再情報TRKを取得して、復号するAUを決定する
iii)常に、ストリームが特定の予測構造に従うと仮定して復号するAUを決定する
実施の形態2に係る多重化装置により光ディスクに多重化データを記録する際の例として、次世代の光ディスクであるBDの管理情報として支援情報HLPを格納する方法につい
て説明する。
図26は、BD−ROMの構成、特にディスク媒体であるBDディスク(104)と、ディスクに記録されているデータ(101、102、103)の構成を示す図である。BDディスク(104)に記録されるデータは、AVデータ(103)と、AVデータに関する管理情報およびAV再生シーケンスなどのBD管理情報(102)と、インタラクティブを実現するBD再生プログラム(101)である。本実施の形態では、説明の都合上、映画のAVコンテンツを再生するためのAVアプリケーションを主眼においてのBDディスクの説明を行うが、他の用途として用いても勿論同様である。
BDで扱うAVコンテンツや管理情報などのデータ(図26で説明した101、102、103)が格納されているディレクトリである。
「BD管理情報」の一つであり、BDディスク全体に関する情報を記録したファイルである。BDプレーヤは最初にこのファイルを読み出す。
BD.PROG(ファイル名固定)
「BD再生プログラム」の一つであり、BDディスク全体に関わる再生制御情報を記録したファイルである。
XXX.PL(「XXX」は可変、拡張子「PL」は固定)
「BD管理情報」の一つであり、シナリオ(再生シーケンス)であるプレイリスト情報を記録したファイルである。プレイリスト毎に1つのファイルを持っている。
XXX.PROG(「XXX」は可変、拡張子「PROG」は固定)
「BD再生プログラム」の一つであり、前述したプレイリスト毎の再生制御情報を記録したファイルである。プレイリストとの対応はファイルボディ名(「XXX」が一致する)によって識別される。
YYY.VOB(「YYY」は可変、拡張子「VOB」は固定)
「AVデータ」の一つであり、VOB(従来例で説明したVOBと同じ)を記録したファイルである。VOB毎に1つのファイルを持っている。
YYY.VOBI(「YYY」は可変、拡張子「VOBI」は固定)
「BD管理情報」の一つであり、AVデータであるVOBに関わるストリーム管理情報を記録したファイルである。VOBとの対応はファイルボディ名(「YYY」が一致する)によって識別される。
ZZZ.PNG(「ZZZ」は可変、拡張子「PNG」は固定)
「AVデータ」の一つであり、字幕およびメニューを構成するためのイメージデータPNG(W3Cによって標準化された画像フォーマットであり「ピング」と読む)を記録したファイルである。1つのPNGイメージ毎に1つのファイルを持つ。
MPEG1
MPEG2
MPEG4
MPEG4−AVC(Advanced Video Coding)
解像度(Resolution):
1920x1080
1440x1080
1280x720
720x480
720x565
アスペクト比(Aspect)
4:3
16:9
フレームレート(Framerate)
60
59.94(60/1.001)
50
30
29.97(30/1.001)
25
24
23.976(24/1.001)
AC3
MPEG1
MPEG2
LPCM
チャンネル数(Ch):
1〜8
言語属性(Language):
広く知られているように、MPEGビデオストリームは高画質記録するために可変ビットレート圧縮されることがあり、その再生時間とデータサイズ間に単純な相関はない。逆に、音声の圧縮規格であるAC3は固定ビットレートでの圧縮を行っているため、時間とアドレスとの関係は1次式によって求めることができる。しかしながらMPEGビデオデータの場合は、個々のフレームは固定の表示時間、例えばNTSCの場合は1フレームは1/29.97秒の表示時間を持つが、個々のフレームの圧縮後のデータサイズは絵の特性や圧縮に使ったピクチャタイプ、いわゆるI/P/Bピクチャによってデータサイズは大きく変わってくる。従って、MPEGビデオの場合は、時間とアドレスの関係は一次式の形で表現することは不可能である。
プレイリスト情報は、セルリスト(CellList)とイベントリスト(EventList)から構成されている。
ーム属性情報として格納する。支援情報HLPがMPEG-4 AVCにおいてのみ使用される際には
、圧縮方式がMPEG-4 AVCである場合にのみ支援情報HLPを格納してもよい。
管理情報として支援情報HLPを格納してもよい。
図34は、実施の形態5に係るBDディスクを再生するプレーヤの大まかな機能構成を示すブロック図である。
再生プログラム(「BD.PROG」または「XXX.PROG」ファイルの中身)はプログラム記録メモリ(203)に、BD管理情報(「BD.INFO」、「XXX.PL」または「YYY.VOBI」)は管理情報記録メモリ(204)に、AVデータ(「YYY.VOB」または「ZZZ.PNG」)はAV記録メモリ(205)に夫々転送される。
管理情報処理部207は、実施の形態4に係る逆多重化装置55における特再動作決定手段53の機能を含み、可変速再生、逆再生、あるいは飛び込み再生などの特殊再生を行うよう
に指示する特再指示信号がプログラム処理部206を介して入力されると、管理情報メモリ204から支援情報HLPを取得して解析し、特殊再生時の復号および表示動作を決定する方法
を確定する。プレゼンテーション処理部208は、逆多重化装置55における復号・表示AU決
定手段54の機能を含み、管理情報処理部207により決定された方法に基づいて復号および
表示するAUを決定して、前記決定したAUを復号して表示する。なお、復号・表示AU決定手段54の機能を、管理情報処理部207がもつことにしてもよい。
処理部208において解析される。
化されていても良い。)。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
ル・プロセッサを利用しても良い。
さらに、上記各実施の形態で示した多重化方法および逆多重化方法を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
Claims (7)
- 復号済みピクチャを参照ピクチャとして保持するバッファを管理するためのコマンドを符号化した情報と、符号化ピクチャの画素データとを含むストリームを生成するストリーム生成装置であって、
前記コマンドを符号化した第一の情報を付加した第一の符号化ピクチャが、他のピクチャの復号において参照可能な参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において他のピクチャの復号において参照可能な参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャであると判定された場合に、
前記第一の情報が示すコマンドと同一の内容を第二の情報として符号化する符号化手段と、
前記第一の符号化ピクチャよりも復号順が後のIピクチャ、又は、Pピクチャに対応する第二の符号化ピクチャに前記第二の情報を付加することでストリームを生成する生成手段と
を備えることを特徴とするストリーム生成装置。 - 前記生成手段は、
前記第二の符号化ピクチャのうち復号順が最初の符号化ピクチャに前記第二の情報を付加することで、
ストリームを生成することを特徴とする請求項1記載のストリーム生成装置。 - 復号済みピクチャを参照ピクチャとして保持するバッファを管理するためのコマンドを符号化した情報と、符号化ピクチャの画素データとを含むストリームを生成するストリーム生成方法であって、
前記コマンドを符号化した第一の情報を付加した第一の符号化ピクチャが、他のピクチャの復号において参照可能な参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャであるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて他のピクチャの復号において参照可能な参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャであると判定された場合に、
前記第一の情報が示すコマンドと同一の内容を第二の情報として符号化する符号化ステップと、
前記第一の符号化ピクチャよりも復号順が後のIピクチャ、又は、Pピクチャに対応する第二の符号化ピクチャに前記第二の情報を付加することでストリームを生成する生成ステップと
を備えることを特徴とするストリーム生成方法。 - 復号済みピクチャを参照ピクチャとして保持するバッファを管理するためのコマンドを符号化した情報と、符号化ピクチャの画素データとを含むストリームをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する記録方法であって、
前記コマンドを符号化した第一の情報を付加した第一の符号化ピクチャが、他のピクチャの復号において参照可能な参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャであるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて他のピクチャの復号において参照可能な参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャであると判定された場合に、
前記第一の情報が示すコマンドと同一の内容を第二の情報として符号化する符号化ステップと、
前記第一の符号化ピクチャよりも復号順が後のIピクチャ、又は、Pピクチャに対応する第二の符号化ピクチャに前記第二の情報を付加することでストリームを生成する生成ステップと、
前記ストリームを記録媒体に記録する記録ステップと
を備えることを特徴とする記録媒体への記録方法。 - 請求項1記載のストリーム生成装置によって生成されたストリームを再生するストリーム再生装置であって、
特殊再生の際に復号する符号化ピクチャを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された符号化ピクチャのみを復号する符号化ピクチャ復号手段と
を有し、
前記符号化ピクチャ復号手段は、
符号化ピクチャに前記コマンドを符号化した情報が付加されている場合に、
必ず前記コマンドを符号化した情報を復号する第一の復号手段と、
前記第一の復号手段により復号されたコマンドの内容によりバッファを管理するバッファ管理手段と、
復号する符号化ピクチャが他のピクチャを参照している場合には、
前記バッファに保持されている参照ピクチャを参照して、符号化ピクチャを復号化する第二の復号手段と
を備えることを特徴とするストリーム再生装置。 - 請求項1記載のストリーム生成装置によって生成されたストリームを再生するストリーム再生方法であって、
特殊再生の際に復号する符号化ピクチャを特定する特定ステップと、
前記特定ステップにおいて特定された符号化ピクチャのみを復号する符号化ピクチャ復号ステップと
を有し、
前記符号化ピクチャ復号ステップは、
符号化ピクチャに前記コマンドを符号化した情報が付加されている場合に、
必ず前記コマンドを符号化した情報を復号する第一の復号ステップと、
前記第一の復号ステップにおいて復号されたコマンドの内容によりバッファを管理するバッファ管理ステップと、
復号する符号化ピクチャが他のピクチャを参照している場合には、
前記バッファに保持されている参照ピクチャを参照して、符号化ピクチャを復号化する第二の復号ステップと
を備えることを特徴とするストリーム再生方法。 - 復号済みピクチャを参照ピクチャとして保持するバッファを管理するためのコマンドを符号化した情報と、符号化ピクチャの画素データとを含み、再生システムにおいて再生するためのストリームを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、前記記録媒体からストリームを読み出し再生を行うストリーム再生装置から構成される再生システムであって、
前記記録媒体に記録されたストリームは、
前記コマンドを符号化した第一の情報を付加した第一の符号化ピクチャが、他のピクチャの復号において参照される参照Bピクチャに対応する符号化ピクチャである場合に、
前記第一の符号化ピクチャよりも復号順が後のIピクチャ、又は、Pピクチャに対応する第二の符号化ピクチャにのみ、前記コマンドと同一の内容を符号化した第二の情報を付加されている構造を有し、
前記記録媒体からストリームを読み出し、再生を行うストリーム再生装置は、
特殊再生の際に復号する符号化ピクチャを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された符号化ピクチャのみを復号する符号化ピクチャ復号手段と
を有し、
前記符号化ピクチャ復号手段は、
符号化ピクチャに前記コマンドを符号化した情報が付加されている場合に、
必ず前記コマンドを符号化した情報を復号する第一の復号手段と、
前記第一の復号手段により復号されたコマンドの内容によりバッファを管理するバッファ管理手段と、
復号する符号化ピクチャが他のピクチャを参照している場合には、
前記バッファに保持されている参照ピクチャを参照して、符号化ピクチャを復号化する第二の復号手段と
を備えることを特徴とする再生システム。
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