JP2009171202A - 動画像データ復号再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高速再生時にもユーザにとっての視認性を向上可能な動画像データ復号再生装置を提供すること。
【解決手段】動画像データ復号再生装置は、Ｉピクチャの符号化データのみを取得するデータ取得部と、取得したＩピクチャに対応する時間情報と、当該Ｉピクチャよりも先に出力されたＩピクチャに対応する時間情報の時間差値を算出し、１枚あたりの画像の表示時間と再生速度とを掛け合わせた判定値に対する時間差値の大小関係に応じて、データ取得部が取得したＩピクチャの画像の出力又は破棄を決定するビデオ制御部と、Ｉピクチャの符号化データを復号するビデオ復号部と、復号されたデータの画像を、時間差値を再生速度で割った時間だけ出力するビデオ出力部を備える。ビデオ制御部は、時間差値が判定値よりも大きいとき、取得したＩピクチャの符号化データの画像を出力すると決定し、時間差値が判定値以下のとき、取得したＩピクチャの符号化データの画像を破棄すると決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式の動画像圧縮技術により符号化されたデータを復号して出力する動画像データ復号再生装置に関する。
ＭＰＥＧ方式の動画像圧縮技術では、フレーム間予測と呼ばれる圧縮技術が用いられる。フレーム間予測により符号化された符号化データを復号する際には、当該フレームの符号化データのみならず、予め復号された当該フレームの過去又は未来の復号データが必要である。
符号化データには、当該フレームの符号化データのみから復号が可能なＩピクチャ（Intra Picture）と、当該フレームの符号化データと以前に復号された過去のＩピクチャ又はＰピクチャから復号が可能なＰピクチャ（Predictive Picture）と、当該フレームの符号化データと以前に復号された過去及び未来のＩピクチャ又はＰピクチャから復号が可能なＢピクチャ（Bidirectionally Predictive Picture）との３種類がある。
Ｂピクチャを復号するためには未来のデータを必要とするため、符号化する場合には順を入れ替えて符号化する。一方、Ｉピクチャ及びＰピクチャは未来のデータを必要としないため、符号化する場合には順を入れ替えずに符号化する。
ピクチャの集まりをＧＯＰ（Group of Picture）と呼ぶ。ＧＯＰはランダムアクセスが可能な単位であり、一般的にＧＯＰの先頭にはＩピクチャが含まれている。
従来の動画像データ復号再生装置が高速再生を行う方法には、（１）全ての符号化データを復号し表示間隔を短くして全てを表示する方法と、（２）全ての符号化データを復号し不要な復号データを破棄して表示する方法と、（３）必要な符号化データのみ復号し表示する方法とがある。番号の若い方法ほど、復号や表示における処理性能がもとめられる。
必要な符号化データのみ復号し表示する方法で行われる再生では、ＧＯＰの構成を取得し、取得したＧＯＰの構成から復号が不要なＢピクチャを判別して再生を行う高速スムーズ再生と、高速スムーズ再生が不可能である場合にＩピクチャのみの再生を行う高速スキップ再生とが切り替えられる（例えば、特許文献１参照）。また、復号が不要なＢピクチャの判別方法としては、通常再生の場合での表示累積時間と高速再生時の表示累積時間から行う方法がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−２１７６３５号公報 特開２００７−１２９４８９号公報
上記説明した動画像データ復号再生装置が行う高速再生は、１．５倍速や２倍速の高速再生時に破棄する符号化データを抑え滑らかに再生するものであるが、１０倍速や５０倍速の高速再生には処理性能の限界があり適用できないため、Ｉピクチャのみの再生を行う高速スキップ再生であった。しかし、Ｉピクチャの間隔は、デジタル放送では０．５秒毎、ワンセグ放送では２秒毎である。高速スキップ再生を行うと場面が都度切り替わる傾向にあり、再生速度を速くすればするほどＩピクチャの表示間隔が短くなるため、場面の切り替わりが速くなる。このため、利用者が目的の場面を探索かつ停止したくても目的の場面が表示されずに過ぎてしまうと、利用者は目的の場面を見過ごしてしまう。すなわち、１０倍速や５０倍速の高速再生時には、利用者にとっての視認性が低下してしまう。
本発明の目的は、高速再生時にもユーザにとっての視認性を向上可能な動画像データ復号再生装置を提供することである。
本発明は、ＭＰＥＧ方式の動画像圧縮技術により符号化されたデータを復号して出力する動画像データ復号再生装置であって、符号化データのみから復号可能なＩピクチャを含むデータから、Ｉピクチャの符号化データのみを取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データに対応する時間情報が示す時間と、当該Ｉピクチャよりも先に出力されたＩピクチャの符号化データに対応する時間情報が示す時間の差分である時間差値を算出し、予め指定された１秒あたりの画像の出力枚数から算出した１枚あたりの画像の表示時間と予め指定された再生速度とを掛け合わせた判定値に対する前記時間差値の大小関係に応じて、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データの画像の出力又は破棄を決定するビデオ制御部と、前記ビデオ制御部が出力すると決定したＩピクチャの符号化データを復号するビデオ復号部と、前記データ復号部によって復号されたデータの画像を、前記時間差値を前記再生速度で割った時間だけ出力するビデオ出力部と、を備え、前記ビデオ制御部は、前記時間差値が前記判定値よりも大きいとき、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データの画像を出力すると決定し、前記時間差値が前記判定値以下のとき、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データの画像を破棄すると決定する動画像データ復号再生装置を提供する。
上記動画像データ復号再生装置では、前記データ取得部は、Ｉピクチャの符号化データを含むデータをパケット化したデータから、Ｉピクチャの符号化データを含むパケットのみを分離し、当該分離したパケットからＩピクチャの符号化データを取得する。
本発明に係る動画像データ復号再生装置によれば、ＭＰＥＧ方式の動画像圧縮技術により符号化されたデータの高速再生時のＩピクチャのみの表示における場面の切り替わりを制御することができる。このため、高速再生時にもユーザにとって視認性の良い動画像を出力することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下説明する実施形態の動画像データ復号再生装置は、ＭＰＥＧ方式の復号再生による高速再生を行う。ＭＰＥＧ方式とは、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４−ＳＰ、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ等のＭＰＥＧ全般が対象である。
図１は、一実施形態の動画像データ復号再生装置を示すブロック図である。図１に示す動画像データ復号再生装置１は、ＰＥＳ分離部１０４と、ビデオ制御部１０７と、ビデオ出力部１０６と、ビデオ復号部１０５と、多重分離制御部１０１と、同期制御部１０２と、システムタイマ１０３と、ＰＥＳ分離部１０８と、オーディオ復号部１０９と、オーディオ出力部１１０と、オーディオ制御部１１１と、ユーザインターフェース２０１と、ＣＰＵ２０２と、入力制御部２０３と、メモリ２０４とを備える。ＭＰＥＧ方式の復号再生による高速再生には、主に、ＰＥＳ分離部１０４、ビデオ制御部１０７、ビデオ出力部１０６及びビデオ復号部１０５が用いられる。
ＰＥＳ分離部１０４は、ＭＰＥＧ方式の動画像圧縮技術により符号化された動画像データをパケット化したＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）から、Ｉピクチャの符号化データを含むパケットのみを分離して、当該分離したパケットからＩピクチャの符号化データを取得する。なお、通常再生時、ＰＥＳ分離部１０４は、ピクチャの区別なくビデオデータを有するパケットを分離することが可能である。なお、上述のように、本明細書においてＭＰＥＧ方式はＭＰＥＧ全般が対象であるが、「Ｉピクチャ」とは主にＭＰＥＧ２で用いられる用語である。他のＭＰＥＧ方式では「Ｉピクチャ」に該当する用語として「Ｉフレーム」が用いられることもある。
ビデオ制御部１０７は、ＰＥＳ分離部１０４が分離したＩピクチャの符号化データに対応するＰＴＳ（Present Time Stamp）が示す時間と、当該Ｉピクチャよりも先にビデオ出力部１０６が出力したＩピクチャの符号化データに対応するＰＴＳが示す時間の差分（以下「ＰＴＳ差分値」という。）を算出する。なお、ＰＴＳは時間情報であり、ＰＥＳのパケットヘッダに含まれている。ビデオ制御部１０７は、予め指定された１秒あたりの画像の出力枚数から算出した１枚あたりの画像の表示時間と予め指定された再生速度とを掛け合わせた数値（以下「判定値」という。）よりもＰＴＳ差分値が大きい場合に、ビデオ復号部１０５に符号化データの復号を指示し、かつ、ビデオ出力部１０６に画像の出力を指示する。一方、ＰＴＳ差分値が判定値以下の場合、ビデオ制御部１０７は、符号化データの復号及び出力を行わずに当該符号化データを破棄する。なお、通常再生時、ビデオ制御部１０７は、同期制御部１０２によって指定されたタイミングで画像を出力するようビデオ出力部１０６に指示する。
ビデオ出力部１０６は、符号化データを復号した画像を、前述したＰＴＳ差分値を再生速度で割った時間だけ出力する。なお、通常再生時、ビデオ出力部１０６は、符号化データを復号した画像を所定の時間だけ表示する。本明細書において、「出力」とは、ディスプレイへの表示やプリンタへの印字、外部装置への送信等を含む。また、ビデオ出力部１０６には、出力インターフェースだけでなく、ディスプレイ等の出力デバイスを含めても良い。ビデオ出力部１０６に含まれる出力インターフェースは、出力デバイスのドライバソフトによって実現される。
次に、本実施形態の動画像データ復号再生装置１の高速再生動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。図２は、図１に示した動画像データ復号再生装置１の高速再生動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１では、ビデオ制御部１０７は、ＰＥＳ分離部１０４が分離した次に出力し得るＩピクチャ（以下「出力候補画像」という。）の符号化データに対応したＰＴＳからビデオ出力部１０６で直前に出力したＩピクチャに対応するＰＴＳを引いて、ＰＴＳ差分値を取得する。ステップＳ１０２では、ビデオ制御部１０７は、ステップＳ１０１で取得したＰＴＳ差分値と、予め指定された１秒あたりの画像の出力枚数から算出した１枚あたりの画像の表示時間と予め指定された再生速度とを掛け合わせた数値（判定値）を比較する。ＰＴＳ差分値が判定値以下のときはステップＳ１０３に進み、ＰＴＳ差分値が判定値よりも大きいときはステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０３では、ビデオ制御部１０７は、出力候補画像の符号化データを破棄する。一方、ステップＳ１０４では、ビデオ制御部１０７は、出力候補画像の符号化データの復号をビデオ復号部１０５に指示する。ステップＳ１０４を行った後、ステップＳ１０５では、ビデオ出力部１０６は、ステップＳ１０４で復号された画像を、ＰＴＳ差分値を再生速度で割った時間だけ表示する。また、ステップＳ１０５又はステップＳ１０３を行った後、ステップＳ１０６では、ビデオ制御部１０７が高速再生の継続／終了を判断し、継続の場合はステップＳ１０１に戻り、終了の場合は高速再生動作を終了する。
以下、本実施形態の動画像データ復号再生装置１の具体的な動作について説明する。動画像データ復号再生装置１のユーザは、ユーザインターフェース２０１を利用して、高速再生時の再生速度及び１秒あたりの画像の出力枚数を指定する。例えば、ユーザが再生速度を１０倍速、出力枚数を３枚に指定したとき、ＣＰＵ２０２は、これら再生速度及び出力枚数の各数値をビデオ制御部１０７に設定する。
図３は、再生速度が１０倍速、出力枚数が３枚に設定されている高速再生時の出力・破棄ピクチャの一例を示す図である。図３に示すように、２秒間隔でＩピクチャがあり、ＰＴＳ＝０ｓのＩピクチャを出力していた場合、ＰＴＳ＝２ｓのＩピクチャのＰＴＳ差分値は２０００ｍｓ、上述した判定値は１／３×１０＝３３３３ｍｓであり、判定値よりもＰＴＳ差分値の方が小さいため、ビデオ制御部１０７はＰＴＳ＝２ｓのＩピクチャを破棄する。また、ＰＴＳ＝４ｓのＩピクチャのＰＴＳ差分値は４０００ｍｓ、判定値は３３３３ｍｓであり、判定値よりもＰＴＳ差分値の方が大きいため、ビデオ制御部１０７はＰＴＳ＝４ｓのＩピクチャを出力する。ＰＴＳ＝４ｓのＩピクチャの画像が表示される時間は４０００×１／１０＝４００ｍｓである。以降、同様に、ＰＴＳ＝６ｓのＩピクチャは破棄され、ＰＴＳ＝８ｓのＩピクチャは出力される。
以上説明したように、本実施形態の動画像データ復号再生装置１によれば、ＭＰＥＧ方式の動画像圧縮技術により符号化されたデータの高速再生時のＩピクチャのみの表示における場面の切り替わりを制御することができる。動画像データ復号再生装置１は、各Ｉピクチャの破棄／出力及び表示時間を、各ＩピクチャのＰＴＳと予め指定された再生速度及び出力枚数に基づいて算出するため、所望の再生速度で高速再生することができる。したがって、高速再生における任意の再生速度と１秒あたりに表示する出力枚数を指定することで、高速再生時にもユーザにとって視認性の良い動画像を出力することができる。
なお、Ｉピクチャに該当する符号化データの取得は、ＰＥＳ分離部１０４ではなくビデオ復号部１０５が行っても良い。この場合、ビデオ制御部１０７は、Ｉピクチャに対応したＰＴＳをビデオ復号部１０５から取得する。また、Ｉピクチャに該当する符号化データの取得は、ＰＥＳ分離部１０４及びビデオ復号部１０５の両方が行っても良い。また、多重分離制御部１０１は、ビデオデータに関する全てのＰＥＳではなく、Ｉピクチャの符号化データを含むＰＥＳをＰＥＳ分離部１０４に入力しても良い。
また、図２に示したステップＳ１０１で行うＰＴＳ差分値の算出は、ビデオ出力部１０６で直前に出力したＩピクチャに対応するＰＴＳから次に出力し得るＩピクチャ（出力候補画像）の符号化データに対応したＰＴＳを引くことで、逆順再生にも適用できる。
また、ユーザインターフェース２０１を利用した再生速度及び出力枚数の具体的な指定に限らず、例えば、「高速なめらか再生モード」や「高速きりかえ再生モード」を選択できるようにしても良い。この場合、ＣＰＵ２０２は、各モードに対応した再生速度及び出力枚数の各数値をビデオ制御部２０２に設定する。この形態によれば、例えば再生速度は３０倍速で同じだが、出力枚数を高速なめらか再生モードであれば３枚、高速きりかえ再生モードであれば１０枚というように切り替えることができる。
また、ユーザインターフェース２０１を利用した高速再生の指定形態として、例えば、「高速再生小モード」や「高速再生大モード」を選択できるようにしても良い。この場合、ＣＰＵ２０２は、各モードに対応した再生速度及び出力枚数の各数値をビデオ制御部２０２に設定する。この形態では、例えば高速再生小モードでは再生速度が１０倍速で出力枚数を３枚、高速再生大モードでは再生速度が５０倍速で出力枚数を５枚として予め組み合わせを定めておく。
本発明に係る動画像データ復号再生装置は、光ディスクやストレージデバイス、レコーダやメモリカード等に記録された動画像の再生装置等として有用である。
一実施形態の動画像データ復号再生装置を示すブロック図である。 図１に示した動画像データ復号再生装置の高速再生動作を示すフローチャート 再生速度が１０倍速、出力枚数が３枚に設定されている高速再生時の出力・破棄ピクチャの一例を示す図
符号の説明
１ 動画像データ復号再生装置
２ 記録媒体
３ チューナ
４ 表示デバイス
５ スピーカ
１０１ 多重分離制御部
１０２ 同期制御部
１０３ システムタイマ
１０４ ＰＥＳ分離部
１０５ ビデオ復号部
１０６ ビデオ出力部
１０７ ビデオ制御部
１０８ ＰＥＳ分離部
１０９ オーディオ復号部
１１０ オーディオ出力部
１１１ オーディオ制御部
２０１ ユーザインターフェース
２０２ ＣＰＵ
２０３ 入力制御部
２０４ メモリ

Claims (2)

  1. ＭＰＥＧ方式の動画像圧縮技術により符号化されたデータを復号して出力する動画像データ復号再生装置であって、
    符号化データのみから復号可能なＩピクチャを含むデータから、Ｉピクチャの符号化データのみを取得するデータ取得部と、
    前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データに対応する時間情報が示す時間と、当該Ｉピクチャよりも先に出力されたＩピクチャの符号化データに対応する時間情報が示す時間の差分である時間差値を算出し、予め指定された１秒あたりの画像の出力枚数から算出した１枚あたりの画像の表示時間と予め指定された再生速度とを掛け合わせた判定値に対する前記時間差値の大小関係に応じて、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データの画像の出力又は破棄を決定するビデオ制御部と、
    前記ビデオ制御部が出力すると決定したＩピクチャの符号化データを復号するビデオ復号部と、
    前記データ復号部によって復号されたデータの画像を、前記時間差値を前記再生速度で割った時間だけ出力するビデオ出力部と、を備え、
    前記ビデオ制御部は、前記時間差値が前記判定値よりも大きいとき、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データの画像を出力すると決定し、前記時間差値が前記判定値以下のとき、前記データ取得部が取得したＩピクチャの符号化データの画像を破棄すると決定する動画像データ復号再生装置。
  2. 請求項１に記載の動画像データ復号再生装置であって、
    前記データ取得部は、Ｉピクチャの符号化データを含むデータをパケット化したデータから、Ｉピクチャの符号化データを含むパケットのみを分離し、当該分離したパケットからＩピクチャの符号化データを取得する動画像データ復号再生装置。
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