JP2008154018A - 再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
異なる符号化方式の映像ストリームを連続再生するときの途切れを低減する。
【解決手段】
光ディスク12から再生されたストリームデータは、バッファメモリ22に一時記憶される。制御回路20は、圧縮方式に応じて、MPEG2デコーダ26a又はH.264デコーダ26bをアクティブにし、スイッチ24をアクティブなデコーダ26a又は26bの側に切替え、一定時間後に、スイッチ28a,28bをアクティブなデコーダ26a又は26bの側に切り替える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、MPEG(Moving Picture Experts Group)2又はH.264等の異なる圧縮方式で圧縮されたデータを再生する再生装置に関する。
MPEG2は、動画像の圧縮符号化形式として周知であり、これにより、2時間程度の動画を12cmのDVD(Digital Versatile Disk)ディスクに記録できる。近年、MPEG2よりも更に圧縮効率の良いH.264(別名:MPEG4 Part10/AVC)と呼ばれる動画圧縮方式が登場している。
例えば、同じハードディスク装置にMPEG2の圧縮データを格納するファイルと、H.264の圧縮データを格納するファイルが混在することがある。また、異なる圧縮形式で圧縮された動画を半導体メモリやDVDに格納する技術が、研究されている。
特許文献1には、異なる圧縮方式による画像データが混在記録された磁気テープから、画像を連続的に出力する技術が記載されている。
特開2004−173070号公報
1つの記録媒体に複数の圧縮方式で記録した圧縮データファイルが混在している場合、従来は、圧縮方式毎の伸長手段を単に切り替えるのみであり、伸長対象の切替えの際に映像・音声が途切れてしまうのは避けられなかった。例えば、切替えの際に、フリーズ画像、又は、所謂、ブルースクリーン画面が数秒間挿入され、見苦しくなり、不自然な感じがする、という問題点があった。上記特許文献1の技術は磁気テープ上に記録されたDVフォーマットで圧縮された画像データの出画を遅らせる構成に限った内容であり、ディスク等に記録された複数の画像ファイルのランダム再生を対象としたものではなかった。また、多くの伸長手段を装備することは、コストアップにつながる。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑み、異なる圧縮形式の圧縮データを、より短い途切れで又は実質的な途切れ無しで連続的に再生できる再生装置及び再生方法を提示することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る再生装置は、第1及び第2の圧縮方式によって圧縮された、少なくとも画像データを含むストリームデータを伸長可能な再生装置であって、入力ストリームデータを一時記憶する第1のバッファメモリと、当該第1のバッファメモリからのストリームデータを伸長する伸長回路であって、第1の圧縮方式のストリームデータを伸長する第1の伸長機能と、当該第1の圧縮方式とは異なる第2の圧縮方式のストリームデータを伸長する第2の伸長機能を具備する伸長回路と、当該伸長回路により伸長されたデータを一時記憶する第2のバッファメモリと、当該入力ストリームデータの圧縮方式を判別し、その判別結果に従い、当該第1の圧縮方式のストリームデータに対して当該伸長回路の当該第1の伸長機能を有効にし、当該第2の圧縮方式のストリームデータに対して当該伸長回路の当該第2の伸長機能を有効にする制御回路とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、伸長回路の出力段に第2のバッファメモリを配置し、入力ストリームデータの圧縮方式に応じて伸長回路の伸長機能を切り替えるので、異なる圧縮方式のストリームデータに切り替わっても、フリーズ画像又はブルースクリーン画像等を極力なくすことができ、スムーズな再生画像を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1である再生装置10の概略構成ブロック図である。光ディスク12はDVD等であり、MPEG2の圧縮映像データファイルと、H.264の圧縮映像データファイルが記録されている。光ピックアップ14は、光ディスク12に記録されるデータ信号を再生して、再生処理回路16に出力する。光ディスク12は一例であり、光ディスク12の代わりに、不揮発性フラッシュメモリカード、ハードディスク装置、又は光磁気ディスク等のその他の記録媒体でもよいことは明らかである。
再生処理回路16は、光ピックアップ14からの再生信号を2値化し、ECC(Error Correcting Code)単位ごとにエラーを訂正し、エラー訂正後の映像ストリームデータをストリーム判別回路18とバッファメモリ22に供給する。
ストリーム判別回路18は、再生処理回路16から出力されるストリームデータのヘッダ情報に基づき、再生処理回路16から出力される映像ストリームがMPEG2又はH.264のいずれの映像ストリームであるかを判別する。
制御回路20は、ストリーム判別回路18の判別結果に応じて、スイッチ24,28a,28b及び伸長回路26のデコーダ26a,26bを切り替える。例えば、MPEG2ストリームを再生するとき、制御回路20は、伸長回路26のMPEG2デコーダ26aをアクティブにし、スイッチ24,28a,28bをMPEG2デコーダ26a側に切り替える。また、H.264ストリームを再生するとき、制御回路20は、伸長回路26のH.264デコーダ26bをアクティブにし、スイッチ24,28a,28bをH.264デコーダ26b側に切り替える。但し、再生対象の圧縮映像データの圧縮方式が切り替わるとき、切替え前の圧縮映像データ(例えば、MPEG2の圧縮映像データ)の伸長処理が完了するか、切替え先の圧縮映像データ(例えば、H.264の圧縮映像データ)の伸長された画像データが入手可能になるか、何れか早い方まで、スイッチ28a,28bの切替えは、遅延される。この詳細は、後述する。
制御回路20には、光ディスク12に格納される映像ファイルから再生対象を選択する操作装置21が接続する。操作装置21は、例えば、再生対象を指定する画面上で上下左右にカーソルを移動させる十字キーと、選択の決定を指示する決定キーを具備する。
バッファメモリ22は、所謂FIFO(First In First Out)メモリであり、再生処理回路16からの映像ストリームを一時記憶して、スイッチ24に出力する。なお、バッファメモリ22は、所謂ショックプルーフメモリとしても機能する。
制御回路20の制御の下、スイッチ24は、バッファメモリ22からのデータを伸長回路26のMPEG2デコーダ26a又はH.264デコーダ26bに供給する。MPEG2デコーダ26aは、MPEG2映像ストリームの圧縮映像データを伸長する。H.264デコーダ26bは、H.264映像ストリームの圧縮映像データを伸長する。
制御回路20は、MPEG2デコーダ26aが機能するときには、スイッチ24,28a,28bをMPEG2デコーダ26a側に切替え、H.264デコーダ26bが機能するときには、スイッチ24,28a,28bをH.264デコーダ26b側に切替える。
スイッチ28aは、MPEG2デコーダ26a又はH.264デコーダ26bの映像データ出力を選択する。スイッチ28bは、MPEG2デコーダ26a又はH.264デコーダ26bの音声データ出力を選択する。スイッチ28aで選択された映像データは、バッファメモリ30を介してD/A変換器32に供給される。D/A変換器32は、バッファメモリ30からの映像データをアナログ信号に変換し、出力端子34に出力する。スイッチ28bで選択された音声データは、バッファメモリ36を介してD/A変換器38に供給される。D/A変換器38は、バッファメモリ36からの音声データをアナログ信号に変換し、出力端子40に出力する。
バッファメモリ30,36もFIFOメモリからなり、入力と出力間のデータレートの相違を吸収すると共に、MPEG2デコードからH.264デコードへの切替え又はその逆の際の、データの途切れを吸収する。
図1に例示する再生装置10は、実際には、DVD再生装置、HDD(Hard Disk Drive)記録再生装置、DVD駆動装置を具備するPC、デジタルビデオカメラの再生装置、又は、デジタルスチルカメラの再生装置として具体化される。
図2、図3及び図4を参照して、本実施例の特徴的な動作を説明する。図2は、本実施例の再生動作を示すフローチャートを示す。図3は、再生対象のファイルを選択する画面の表示例である。図4は、MPEG2からH.264への切替えのシーケンス例を示す。図3に例示するように、光ディスク12には、MPEG2の映像ストリーム(シーン3,5)と、H.264の映像ストリーム(シーン1,2,4,6)が混在して格納されている。
ユーザが再生ファイル選択画面(図3)で再生すべき映像ストリームのファイルを選択する(S1)。例えば、ユーザは、操作装置21の十字キー(不図示)で所望の映像ストリームを選択し、決定ボタン(不図示)の押下で再生すべきファイルを決定する。これを繰り返して、連続して再生すべき複数のファイルを指定可能である。図3に示す表示例で、最初にMPEG2(シーン3)を選択し、次にH.264(シーン4)を選択した状態を想定する。すなわち、シーン3(MPEG2)とシーン4(H.264)がこの順に再生される。
ユーザによる再生開始の指示に従い、制御回路20は、選択された映像ファイルの内の最初の映像ファイルを光ピックアップ14により光ディスク12から読出させる(S2)。再生処理回路16は、上述のように、光ディスク12から読み出されたデータを2値化及びエラー訂正する。エラー訂正された映像ストリーム(図3に示す例では、シーン3のMPEG2ストリーム)が、バッファメモリ22に書き込まれ、また、ストリーム判別回路18に供給される。
ストリーム判別回路18は、再生処理回路16からの映像ストリーム(シーン3)のヘッダ情報を判別し、制御回路20は、その判別結果を記憶する(S3)。制御回路20は、ストリーム判別回路18からの判別結果と、直前に再生した映像ストリームのヘッダ情報とを比較して、圧縮方式が変更されているかどうかを判別する(S4)。
圧縮方式が変更されている場合で(S4)、ストリーム判別回路18の判別結果がMPEG2である場合(S5)、制御回路20は、バッファメモリ22からMPEG2ストリームデータが出力されるタイミングに合わせて、MPEG2デコーダ26aをアクティブ(活動)状態にし、且つ、スイッチ24をデコーダ26a側に切り替える(S6)。制御回路20は更に、詳細は後述するが、所定時間遅れて、スイッチ28a,28bをMPEG2デコーダ26a側に切り替え、必要により、H.264デコーダ26bをデアクティブ(休止)状態にする(S7)。再生開始の最初のストリームの場合、スイッチ24の切替えと同時に、スイッチ28a,28bを切り替えても良い。
圧縮方式が変更されている場合で(S4)、ストリーム判別回路18の判別結果がH.264である場合(S5)、制御回路20は、バッファメモリ22からH.264ストリームが出力されるタイミングに合わせて、H.264デコーダ26bをアクティブ(活動)状態にし、スイッチ24をデコーダ26b側に切り替える(S8)。制御回路20は更に、所定時間遅れて、スイッチ28a,28bをH.264デコーダ26b側に切り替え、必要により、MPEG2デコーダ26aをデアクティブ(休止)状態にする(S9)。再生開始の最初のストリームの場合、スイッチ24の切替えと同時に、スイッチ28a,28bを切り替えても良い。
ステップS7で、スイッチ24の切替えに対するスイッチ28a,28bの切替えを遅らせる理由は、MPEG2デコーダ26aが伸長済みの画像データを出力開始するまでの時間内で、H.264デコーダ26bにより伸長された画像音声データをバッファメモリ30,36に書き出すためである。また、同様に、ステップS9で、スイッチ24の切替えに対するスイッチ28a,28bの切替えを遅らせる理由は、H.264デコーダ26bが伸長済みの画像データを出力開始するまでの時間内で、MPEG2デコーダ26aにより伸長された画像音声データをバッファメモリ30,36に書き出すためである。
このような遅延切替え制御により、バッファメモリ30,36のメモリ容量が少なくても、デコーダ26a,26bの切替えによるデータの欠落を防止できる。換言すると、バッファメモリ30,36のメモリ容量を低減できる。勿論、バッファメモリ30,36が、デコーダ26aからデコーダ26bへの切替え又はその逆の切替えに対して、画像・音声データの欠落を生じない程に充分に大きな容量を具備する場合には、スイッチ24と同時に、スイッチ28a,28bを切り替えてもよい。
連続して再生される映像ストリームの圧縮方式が同じ場合(S4)、スイッチ24,28a,28b及びデコーダ26a,26bをそのままの動作状態に維持する(S10)。
指定された映像ストリームの再生が終了したら、次に再生すべき映像があるかどうかを調べる(S11)。次に再生すべき映像(例えば、シーン4の映像)がある場合(S11)、次の映像の映像ストリームを再生し(S2)、ステップS3〜S10を繰り返す。
図4(a)は、再生処理回路16の出力データを示す。再生処理回路16は、シーン3のMPEG2ストリームの出力の後、光ピックアップ14のシーク等の時間を経た後に、シーン4のH.264ストリームを出力する。2つのストリームの間の空き時間は、バッファメモリ22で吸収される。即ち、図4(b)に示すように、バッファメモリ22は、シーン3のMPEG2ストリームの直後に、シーン4のH.264ストリームを出力する。図4で、t1は、バッファメモリ22の最大遅延時間に相当する。
バッファメモリ22からH.264の映像ストリームが出力開始されるタイミングに合わせて、制御回路20は、図4(c)に示すように、スイッチ24をデコーダ26a側からデコーダ26b側に切り替える。そして、制御回路20は、図4(d)に示すように、H.264デコーダ26bを、休止(デアクティブ)状態から活動(アクティブ)状態に切り替える。スイッチ24の切替えから時間t2経過した後に、制御回路20は、図4(e)に示すように、スイッチ28a,28bをデコーダ26a側からデコーダ26b側に切り替える。そして、制御回路20は、図4(f)に示すように、MPEG2デコーダ26aを、活動(アクティブ)状態から休止(デアクティブ)状態に切り替える。
遅延時間t2は、H.264デコーダ26bによる再生データが利用可能になるか、又は、MPEG2デコーダ26aによる再生データが終了するかの何れかにより決定される。t2は、いわば、デコーダ26aからデコーダ26bへの切替え又はその逆の切替えに要する時間である。バッファメモリ30,36のメモリ容量は、デコーダ26a,26bの切替えによっても再生データが途切れない程度に設定される。
バッファメモリ30は、スイッチ28aからの再生画像データをバッファリングし、バッファメモリ36はスイッチ28bからの再生音声データをバッファリングする。バッファメモリ30,36は、図4(g)に示すように、デコーダ26aの再生データの後に続けて、デコーダ26bの再生データを出力する。t3は、バッファメモリ30,36による遅延時間を示す。
t1は、ストリーム判定回路18での判定に要する時間と、制御回路20によるデコーダ26a,26bの切替え動作に要する時間を考慮して決定される。t1が例えば、0.5秒程度の場合、バッファメモリ22のメモリ容量は、標準画質(SD)の映像ストリームに対して500kB程度であり、これ以上あれば、バッファメモリ22は、ショックプルーフメモリとして利用可能になる。
デコーダ26a,26bの切替えに要する時間t2が例えば、0.5秒程度である場合、バッファメモリ30のメモリ容量は、標準画質の画像データに対して9.2MB程度であり、バッファメモリ36のメモリ容量は、88kB程度である。
上記実施例では、ストリーム判別回路18が光ディスク12から再生されたストリームのヘッダ情報により圧縮方式を判別したが、再生すべきシーンの選択時に圧縮方式が判明する場合には、制御回路20が再生すべきシーンの圧縮方式を選択時に決定しても良い。
図5は、本発明の実施例2の概略構成ブロック図である。ただし、実施例1と同じ機能の部材には、同一符号を付してあり、詳細な説明を省略する。
図5に示す再生装置110では、伸長回路26の代わりに、MPEG2デコーダの機能と、H.264デコーダの機能を再構築可能(リコンフィギュアラブル)なFPGA(Field Programmable Gate Array)からなる伸長回路126を使用する。ROM104には、伸長回路126をMPEG2デコーダとして機能させるための回路データが格納され、ROM106には、伸長回路126をH.264デコーダとして機能させるための回路データが格納されている。制御回路120は、スイッチ108により選択的にROM104又は106の回路データを伸長回路126にロードすることで、伸長回路126をMPEG2デコーダ又はH.264デコーダとして機能させる。FPGAは、数秒単位でデジタル回路機能を組み換えできる。
制御回路120は、制御回路20と同様に、ストリーム判別回路18の判別結果に応じて、伸長回路202をMPEG2デコーダ又はH.264デコーダとして機能させる。但し、本実施例では、伸長回路126に一時的に、MPEG2デコーダの機能とH.264デコーダの機能を同時に果たさせることができない。
図6は、本実施例の特徴的な動作のフローチャートを示す。図6を参照して、制御回路120の動作を説明する。
ユーザが再生ファイル選択画面(図3)で再生すべき映像ストリームのファイルを選択する(S21)。例えば、ユーザは、操作装置21の十字キー(不図示)で所望の映像ストリームを選択し、決定ボタン(不図示)の押下で再生すべきファイルを決定する。これを繰り返して、連続して再生すべき複数のファイルを指定可能である。図3に示す表示例で、最初にMPEG2(シーン3)を選択し、次にH.264(シーン4)を選択した状態を想定する。すなわち、シーン3(MPEG2)とシーン4(H.264)がこの順に再生される。
ユーザによる再生開始の指示に従い、制御回路120は、選択された映像ファイルの内の最初の映像ファイルを光ピックアップ14により光ディスク12から読出させる(S22)。再生処理回路16は、上述のように、光ディスク12から読み出されたデータを2値化及びエラー訂正する。エラー訂正された映像ストリーム(図3に示す例では、シーン3のMPEG2ストリーム)が、バッファメモリ22に書き込まれ、また、ストリーム判別回路18に供給される。
ストリーム判別回路18は、再生処理回路16からの映像ストリーム(シーン3)のヘッダ情報を判別し、制御回路120は、その判別結果を記憶する(S23)。制御回路120は、ストリーム判別回路18からの判別結果と、直前に再生した映像ストリームのヘッダ情報とを比較して、圧縮方式が変更されているかどうかを判別する(S24)。再生装置が電源オンになった後の最初に再生する映像ストリームに対しては、常に圧縮方式が変更されていると判断される。
圧縮方式が変更されている場合(S3)、制御回路120は、再生しようとする映像ストリームの圧縮方式に応じた回路データを記憶するROM104又は106側にスイッチ108を切り替える。そして、制御回路120は、伸長回路126の初期化(新規な回路データのロード)を指示する(S25)。ストリーム判別回路18の判別結果がMPEG2の場合には、ROM104の回路データを伸長回路126にロードし、H.264の場合には、ROM106の回路データを伸長回路126にロードする。これにより、伸長回路126は、バッファメモリ22からのMPEG2ストリームに対してMPEG2デコーダとして機能し、バッファメモリ22からのH.264ストリームに対してH.264デコーダとして機能する。
圧縮方式が変更されていない場合(S24)、伸長回路126をそのままの状態で動作させる(S26)。
指定された映像ストリームの再生が終了したら、次に再生すべき映像があるかどうかを調べる(S27)。次に再生すべき映像(例えば、シーン4の映像)がある場合(S27)、次の映像の映像ストリームを再生し(S22)、ステップS23〜S26を繰り返す。
伸長回路126は、伸長により得られた画像データをバッファメモリ30に出力し、音声データをバッファメモリ36に出力する。メモリ30,36以降の動作は、実施例1と同様である。バッファメモリ30,36は、伸長回路126のデコード機能の切替えに要する時間以上のデータを記憶できれば良い。これにより、再生画像・音声が途切れることなく、異なる圧縮方式のシーンを連続再生できる。フリーズ画像又はブルースクリーン画像等を極力なくすことができ、スムーズな再生画像を提供することができる。
なお、上述した実施例では、再生モード中に、MPEG2からH.264の切替え動作が行われていたが、再生開始前に、光ディスク12にアクセスし、最も多い圧縮方式をデフォルトとして実施例1の伸長回路26及びスイッチ24,28a,28bを設定し、実施例2の伸長回路126を設定してもよい。勿論、十字キーを選択した段階(カーソルが表示されている段階)で圧縮方式を切り替えてもよい。
本発明の実施例1の概略構成ブロック図である。 実施例1の動作フローチャートである。 再生シーンの選択画面例である。 本実施例の再生シーケンス例を示す図である。 本発明の実施例2の概略構成ブロック図である。 実施例2の動作フローチャートである。
符号の説明
10,110 再生装置
12 光ディスク
14 光ピックアップ
16 再生処理回路
18 ストリーム判別回路
20,120 制御回路
22,30,36 バッファメモリ
24,28a,28b スイッチ
26,126 伸長回路
26a MPEGデコーダ
26b H.264デコーダ
32,38 D/A回路
34,40 出力端子
104,106 ROM
108 スイッチ

Claims (6)

  1. 第1及び第2の圧縮方式によって圧縮された、少なくとも画像データを含むストリームデータを伸長可能な再生装置(10)であって
    入力ストリームデータを一時記憶する第1のバッファメモリ(22)と、
    当該第1のバッファメモリからのストリームデータを伸長する伸長回路であって、第1の圧縮方式のストリームデータを伸長する第1の伸長機能と、当該第1の圧縮方式とは異なる第2の圧縮方式のストリームデータを伸長する第2の伸長機能を具備する伸長回路(26)と、
    当該伸長回路(26)により伸長されたデータを一時記憶する第2のバッファメモリ(30,36)と、
    当該入力ストリームデータの圧縮方式を判別し、その判別結果に従い、当該第1の圧縮方式のストリームデータに対して当該伸長回路の当該第1の伸長機能を有効にし、当該第2の圧縮方式のストリームデータに対して当該伸長回路の当該第2の伸長機能を有効にする制御回路(18,20)
    とを具備することを特徴とする再生装置。
  2. 当該伸長回路(26)が、当該第1の圧縮方式のストリームデータを伸長する第1のデコーダと、当該第2の圧縮方式のストリームデータを伸長する第2のデコーダとを具備し、
    更に、
    当該制御回路(20)により制御され、当該第1のバッファメモリ(22)の出力データを当該第1及び第2のデコーダのうちの指定された方に供給する第1のスイッチ(24)と、
    当該制御回路(20)により制御され、当該第1及び第2のデコーダのうちの指定された方の出力を当該第2のバッファメモリに供給する第2のスイッチ(228a,28b)
    とを具備することを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  3. 当該伸長回路(26)は、プログラマブルゲートアレイを用いたリコンフィギュアラブル回路からなり、
    更に、当該リコンフィギュアラブル回路の、当該第1の伸長機能に対する回路データを記憶する第1のROMと、当該第2の伸長機能に対する回路データを記憶する第2のROMと、当該第1及び第2のROMの回路データの一方を当該リコンフィギュアラブル回路に供給するスイッチを具備する
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  4. 当該リコンフィギュアラブル回路は、再生されるべきシーンの候補数が多い圧縮方式のストリームデータを伸長するための回路データを予めロードされていることを特徴とする請求項3に記載の再生装置。
  5. 当該制御回路(20)は、再生されるべきシーンを選択する際に各ストリームデータの圧縮方式を判別することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の再生装置。
  6. 当該制御回路(20)は、再生されるべきシーンを選択に応じて、対応する圧縮方式の回路データを当該リコンフィギュアラブル回路にロードすることを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載の再生装置。
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