JP2010016506A - Reproducing device for reproducing encoded stream, and reproducing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレーム内予測符号化と、フレーム間予測符号化とで符号化されたストリームを再生する再生装置、及び、方法に関するものである。特に、任意の区間再生を高速に開始する技術に関するものである。 The present invention relates to a playback apparatus and method for playing back a stream encoded by intraframe predictive coding and interframe predictive coding. In particular, the present invention relates to a technique for starting arbitrary section reproduction at high speed.
動画像の圧縮符号化する方法として、フレーム間の相互関係を利用する方法が知られている。国際標準化規格であるMPEG(Moving Picture Expert Group)方式もこのような方法のひとつである。図1は、フレーム内予測とフレーム間予測とで符号化されたデータ形式を示した図である。MPEG方式のデータ構造は、図1に示すように、Iフレーム、Pフレーム、Bフレームで構成される。Iフレームは、フレーム内予測で符号化される。Pフレームは、Iフレーム、または、Pフレームを参照して、順方向のフレーム間予測で符号化される。Bフレームは、Iフレーム、または、Pフレームを参照して、双方向のフレーム間予測で符号化される。また、GOP(Group Of Pictures)は、IフレームからIフレームまでのフレームの集合である。 As a method for compressing and encoding a moving image, a method using a correlation between frames is known. The MPEG (Moving Picture Expert Group) system, which is an international standard, is one of such methods. FIG. 1 is a diagram showing a data format encoded by intra-frame prediction and inter-frame prediction. As shown in FIG. 1, the MPEG data structure is composed of an I frame, a P frame, and a B frame. I frames are encoded with intra-frame prediction. The P frame is encoded by forward inter-frame prediction with reference to the I frame or the P frame. The B frame is encoded by bidirectional inter-frame prediction with reference to the I frame or the P frame. GOP (Group Of Pictures) is a set of frames from I frame to I frame.
任意の区間再生を行うとき、PlayListが利用されることがある。図2は、従来の再生区間を記憶するときのテーブルの構成を示した図である。例えば、図2に示すように、PlayListは、再生する複数のストリームの順序を登録して、管理する。また、再生するストリーム毎に開始フレーム、停止フレームを登録して、管理する。図3は、特許文献1に記載されている参照テーブルの構成示した図である。再生を開始するフレームの位置情報を記憶する第1の参照テーブルを備えている。さらに、1つのフレームに対して、参照フレームの位置情報を記憶する第2の参照テーブルを備えている。第1の参照テーブルと第2の参照テーブルは、リンクされている。そのため、再生を開始したいフレームの復号に必要となる参照フレームの位置情報、また、参照フレームの復号に必要となる参照フレームの位置情報を、GOPの先頭であるIフレームから、ヘッダ解析を行う。そして、参照フレームでなければ、デコードをスキップする。このように、次フレームのヘッダ解析を行う処理を順次繰り返すことを必要とせず、高速に得ることができる。しかし、再生を開始したいフレームの復号に必要となる参照フレームを復号する必要がある。
前述のとおり、MPEG方式は、Iフレーム、Pフレーム、Bフレームで構成されており、単独で復号できるフレームは、Iフレームのみである。図4は、従来技術における区間再生する方式を説明するための図である。図4に示すように、PlayListに登録されたB11フレームから再生を開始するとき、まず、I0フレームを復号する。続いて、I0フレームを参照して、P3フレームを復号する。順に、P6、P9、P12フレームを復号する。P9、P12フレームを復号した後、B11フレームを復号して、再生を開始する。従って、B11フレームの復号までに、I0、P3、P6、P9、P12フレームと複数の参照フレームを復号する必要があり、B11フレームの再生表示が開始されるまでに時間を要するという問題があった。 As described above, the MPEG system is composed of I frames, P frames, and B frames, and only I frames can be decoded independently. FIG. 4 is a diagram for explaining a section reproduction method in the prior art. As shown in FIG. 4, when playback is started from the B11 frame registered in the PlayList, the I0 frame is first decoded. Subsequently, the P3 frame is decoded with reference to the I0 frame. In order, the P6, P9, and P12 frames are decoded. After decoding the P9 and P12 frames, the B11 frame is decoded and playback is started. Therefore, it is necessary to decode the I0, P3, P6, P9, and P12 frames and a plurality of reference frames before decoding the B11 frame, and there is a problem that it takes time until the reproduction display of the B11 frame is started. .
また、PlayListに登録されている各ストリームの区間再生を途切れなくシームレス再生を行うとき、区間再生の切り替わりで、後続する区間再生の開始フレームの復号までに、複数の参照フレームを復号する必要があり、後続する区間再生の開始フレームへの表示の切り替えを途切れなく行うことができないという問題もあった。 In addition, when seamless playback is performed without segmental playback of each stream registered in the PlayList, it is necessary to decode a plurality of reference frames until the start frame of subsequent segment playback is switched by switching between segment playbacks. There is also a problem that the display cannot be switched to the start frame of the subsequent section reproduction without interruption.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、ストリームの任意の区間再生を開始するとき、区間再生の開始フレームの復号に必要となる参照フレームの復号を行うことなく、予め登録された区間再生の再生開始、シームレス再生の表示の切り替えを高速に行うことができる再生方法、及び、装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and when starting playback of an arbitrary section of a stream, without performing decoding of a reference frame necessary for decoding of a start frame of section playback, The present invention provides a playback method and apparatus that can perform playback start of segment playback registered in advance and display switching of seamless playback at high speed.
上記目的を達成するために、本発明は、フレーム内予測符号化と、フレーム間予測符号化とで符号化されたストリームを任意の区間で再生するために、区間の開始フレームと停止フレームとの指定を受け付けることができる手段を有し、指定されたフレームから、ストリーム上の位置情報を解析して、区間の開始フレームと停止フレームの位置情報と、開始フレームの復号に必要となる参照フレームの位置情報とを管理情報に登録して、管理情報を記憶媒体に記憶する記憶手段と、開始フレームの復号に必要となる参照フレームを復号された復号化フレームとして記憶媒体に記憶する記憶手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a start frame and a stop frame of a section in order to reproduce a stream encoded by intra-frame predictive coding and inter-frame predictive coding in an arbitrary section. It has a means that can accept the designation, analyzes the position information on the stream from the designated frame, the position information of the start frame and stop frame of the section, and the reference frame necessary for decoding the start frame Storage means for registering position information in the management information and storing the management information in the storage medium, and storage means for storing the reference frame necessary for decoding the start frame in the storage medium as a decoded frame It is characterized by that.
以上のように、本発明は、任意の区間を再生するために登録する管理情報として、PlayList(これ以降、管理情報をPlayListと表記)を拡張するものである。MPEG方式など、フレーム内予測符号化と、フレーム間予測符号化とで符号化されたストリームに対して、PlayListに登録された任意の区間再生を開始するとき、区間再生の開始フレームの復号に必要となる参照フレームの復号を行うことなく、開始フレームから復号を行うことができる。そのため、予め登録された区間再生の再生開始を高速に行うことができる。更に、複数の区間再生がPlayListに登録され、途切れなくシームレス再生を行うとき、表示の切り替えを高速に行うことができる。 As described above, the present invention extends PlayList (hereinafter, management information is expressed as PlayList) as management information to be registered for reproducing an arbitrary section. Necessary for decoding the start frame of section playback when starting playback of any section registered in PlayList for a stream encoded by intra-frame prediction encoding and inter-frame prediction encoding, such as MPEG. It is possible to perform decoding from the start frame without decoding the reference frame. For this reason, it is possible to start reproduction of pre-registered section reproduction at high speed. Furthermore, when a plurality of segment reproductions are registered in the PlayList and seamless reproduction is performed without interruption, display switching can be performed at high speed.
例えば、従来の手法では、図4において、PlayListに登録された開始フレームB11の再生表示が開始されるまでに要する時間に、参照フレームであるI0、P3、P6、P9、P12フレームの復号時間と、開始フレームであるB11の復号時間とを要した。そのため、その復号時間だけ表示の切り替わりが行われず、画面が停止しているかのように見えることとなる。 For example, in the conventional method, the decoding time of the reference frames I0, P3, P6, P9, and P12 in the time required for starting the reproduction and display of the start frame B11 registered in the PlayList in FIG. The decoding time of B11 which is the start frame is required. Therefore, the display is not switched for the decoding time, and the screen appears to be stopped.
本発明では、図4において、PlayListに登録された開始フレームB11までの参照フレームI0、P3、P6、P9、P12の復号を行うことなく、参照フレームの復号時間を無くすことで、開始フレームB11の復号時間のみで再生表示を開始することができる。 In the present invention, in FIG. 4, without decoding the reference frames I0, P3, P6, P9, and P12 up to the start frame B11 registered in the PlayList, and by eliminating the decoding time of the reference frame, the start frame B11 Reproduction display can be started only with the decoding time.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図5は、本発明の再生装置の構成を示した図である。
(Embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the playback apparatus of the present invention.
復号部100は、SDムービーやDVDプレーヤーなどで再生を行うとき、フレーム内予測符号化と、フレーム間予測符号化とで符号化されたストリームが入力される。符号化されたストリームとは、フラッシュメモリや光ディスクなどに記憶されているMPEGなどである。また、復号部100は、入力されたストリームである符号化データを復号化する。ここで、符号化データには、フレームの復号と表示のタイムラグ分に相当する参照フレームが含まれている。そして、復号部100は、復号された復号化フレームを表示部101に出力する。さらに、復号化された参照フレームについては、表示部101で復号化フレームが表示され終わるまで、復号化フレームとしてフレームメモリに保持する。
When the
また、復号部100は、入力されるストリームである符号化データのPTS(Presentation Time Stamp)が、記憶媒体103に記憶されているPlayListに登録されている区間再生の開始フレームのPTSに達するまで、復号処理をスキップする。記憶媒体103に記憶されているPlayListは、ユーザ操作などにより作成されたものである。入力される符号化データのPTSが区間再生の開始フレームのPTSに達してから復号を開始して、区間再生の停止フレームのPTSまで復号する。入力される符号化データの復号の際には、参照フレームの復号を行うことなく、区間再生の開始フレームの復号を行う。具体的には、記憶媒体103上の参照フレームの先頭アドレスを用いて、PlayListに登録されている参照フレームを記憶媒体103から取得し、参照フレームをフレームメモリに書き出して参照する。
In addition, the
表示部101は、復号部100から入力された復号化フレームを表示する。また、SDムービーなどでは、表示部101をタッチパネルなどにすることで、ストリームが再生されている状態のときでも表示されるフレームを確認しながら、ユーザ操作による区間再生の開始フレームと停止フレームとの指定を受け付けることができる。
The
管理情報制御部102は、フレーム指定部104で区間再生の開始フレームが指定されると、開始フレームに指定された復号化フレームのPTSを区間再生の開始フレームとして、PlayListに登録する。PlayListは、記憶媒体103に記憶される。また、開始フレームに指定されたフレームの復号に必要となる参照フレームを、ストリーム上の位置情報を解析して、参照フレームを復号する。そして、復号した参照フレームを、復号化フレームとして記憶媒体103に記憶する。ストリームが再生されている状態のとき、復号部100のフレームメモリから復号化された参照フレームを取得して、復号化フレームとして記憶媒体103に記憶する。記憶媒体103に記憶した参照フレームの先頭アドレスをPlayListに登録する。すでに記憶媒体103に復号化フレームが記憶されているとき、その先頭アドレスをPlayListに登録する。フレーム指定部104で区間再生の停止フレームが指定されると、停止フレームに指定されたフレームのPTSを区間再生の停止フレームとして、PlayListに登録する。
When the
記憶媒体103には、PlayListが記憶される。PlayListは、区間再生の開始フレームと停止フレームのPTSと、更に、開始フレームの復号に必要となる参照フレームの先頭アドレスとから構成される。また、PlayListに登録されている開始フレームの復号に必要となる参照フレームが、復号されて、復号化フレームとして記憶される。
The
記憶媒体103は、HDD、SD、フラッシュメモリや光ディスクなどの不揮発性メモリ、または、ROMなどの揮発性メモリのどちらでも使用することができる。また、区間再生を行いたいストリームとともに、PlayListと復号化フレームとがフラッシュメモリや光ディスクなどに記憶されている場合には、持ち運ぶことが可能となる。したがって、本再生装置を用いて、区間再生の再生開始を高速に行うことができる。
The
フレーム指定部104は、区間再生の開始フレームと停止フレームとの指定を受け付けることができる。フレームの指定は、ストリームが再生されている状態のときでも、表示部101で表示されているフレームを確認しながら、ユーザ操作により行うことができる。また、ユーザが予めストリームの再生をさせたい区間の情報を指定することで、入力されるストリームの区間再生の開始フレームと停止フレームとを決定できる。フレームが指定されると、フレーム指定部104は、管理情報制御部102に対して、指定されたフレームの情報を通知する。
The
図6は、本発明の再生装置における、再生区間を記憶するときのフローチャートである。再生区間とは、PlayListに区間再生の開始フレーム、停止フレームによって示される区間である。 FIG. 6 is a flowchart when storing the playback section in the playback apparatus of the present invention. The playback section is a section indicated by PlayList by a start frame and a stop frame of the section playback.
まず、復号部100で符号化データを復号して、表示部101に出力する(ステップS100)。次に、表示部101で復号部100から入力された復号化フレームを表示する(ステップS101)。次に、表示部101で表示される復号化フレームが、ユーザ操作などにより、フレーム指定部104で区間再生の開始フレームに指定されたかチェックする(ステップS102)。
First, the
復号化フレームが区間再生の開始フレームに指定されたとき(S102:Yes)、管理情報制御部102は、復号化フレームのPTSを区間再生の開始フレームとして、PlayListに登録して、記憶媒体103に記憶する(ステップS104)。ストリームが再生されている状態のときに、復号部100のフレームメモリから、復号化された参照したフレームを取得する。取得した参照フレームは、開始フレームに指定されたフレームの復号を行う際に参照されたフレームである。そして、取得した参照フレームを、復号化フレームとして記憶媒体103に記憶する(ステップS105)。記憶媒体103に記憶した参照フレームの先頭アドレスをPlayListに登録して、記憶媒体103に記憶する(ステップS106)。
When the decoded frame is designated as the section reproduction start frame (S102: Yes), the management
次に、復号化フレームが区間再生の開始フレームに指定なかったとき(S102:No)、または、登録したPlayListを記憶媒体103に記憶した(ステップS106)後は、表示部101で表示される復号化フレームが、ユーザ操作などにより、フレーム指定部104で区間再生の停止フレームに指定されたかチェックする(ステップS103)。
Next, when the decoded frame is not designated as the start frame for the section reproduction (S102: No), or after the registered PlayList is stored in the storage medium 103 (step S106), the decoding displayed on the
復号化フレームが区間再生の停止フレームに指定された場合(S103:Yes)、管理情報制御部102は、復号化フレームのPTSを区間再生の停止フレームとして、PlayListに登録する。そして、記憶媒体103に記憶する(ステップS107)。フレーム指定部104で区間再生の停止フレームに指定されていないと判断された場合(S103:No)には、最初の処理に戻る。
When the decoded frame is designated as the stop frame for section playback (S103: Yes), the management
図7は、本発明の再生装置における、区間再生するときのフローチャートである。まず、入力されるストリームである符号化データのPTSと区間再生の開始フレームのPTSと比較する(ステップS200)。入力されるストリームである符号化データのPTSが区間再生の開始フレームのPTSに満たない場合(S200:No)、復号部100で符号化データの復号処理をスキップする(ステップS206)。次に、符号化データのPTSが区間再生の開始フレームのPTSに達している場合(S200:Yes)、参照フレームの記憶媒体103上のアドレスを取得する(ステップS201)。参照フレームとは、PlayListに登録されている区間再生の開始フレームの復号に必要となるフレームである。
FIG. 7 is a flowchart when the section playback is performed in the playback apparatus of the present invention. First, the PTS of the encoded data that is the input stream is compared with the PTS of the start frame of the section reproduction (step S200). When the PTS of the encoded data that is the input stream is less than the PTS of the start frame of the section reproduction (S200: No), the
次に、取得した参照フレームの先頭アドレスを用いて、記憶媒体103に記憶されている復号化フレームを取得して、復号部100のフレームメモリに書き出す(ステップS202)。次に、復号部100でフレームメモリに書き出された復号化フレームを参照して、符号化データを復号する(ステップS203)。次に、復号化されたフレームを表示部101に出力する(ステップS204)。次に、表示部101に出力された復号化フレームが、区間再生の停止フレームかチェックする(ステップS205)。区間再生の停止フレームである場合(S205:Yes)、区間再生を停止する(ステップS207)。表示部101に出力された復号化フレームが、区間再生の停止フレームでない場合(S205:No)には、S203に処理が戻る。
Next, the decoded frame stored in the
図8は、本発明の実施の形態における、区間再生する方式を説明するための図である。具体的には、ストリームが再生されている状態で、区間再生の開始フレームをB11フレーム、停止フレームをB14フレームに登録するときの状態を示した図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining a section reproduction method according to the embodiment of the present invention. Specifically, in a state where a stream is being played back, it is a diagram showing a state when the start frame for section playback is registered in the B11 frame and the stop frame is registered in the B14 frame.
復号部100は、符号化データが入力されるとI0フレームから順に復号して、表示部101に出力する。表示部101でB11フレームが表示され、フレーム指定部104でB11フレームが区間再生の開始フレームに指定されると、管理情報制御部102は、B11フレームのPTSを区間再生の開始フレームとして、PlayListに登録する。そして、記憶媒体103に記憶する。また、B11フレームの復号に参照したP9、P12フレームを復号部100のフレームメモリから取得して、復号化フレームとして記憶媒体103に記憶する。そして、記憶媒体103に記憶したP9フレームのアドレス1000、P12フレームのアドレス2000をPlayListに登録して、記憶媒体103に記憶する。表示部101でB14フレームが表示され、フレーム指定部104でB14フレームが区間再生の停止フレームに指定されると、管理情報制御部102は、B14フレームのPTSを区間再生の停止フレームとして、PlayListに登録して、記憶媒体103に記憶する。
When the encoded data is input, the
上記で記憶媒体103に記憶されたPlayListに登録されている区間再生の開始フレームB11から停止フレームB14までの再生手順を示す。
The playback procedure from the start frame B11 to the stop frame B14 of the section playback registered in the PlayList stored in the
復号部100は、符号化データが入力されると、符号化データのPTSがPlayListに登録されている区間再生の開始フレームB11のPTSに達するまで、復号部100で復号処理をスキップする。符号化データのPTSがB11フレームのPTSに達すると復号を開始する。B11フレームの復号には、PlayListに登録されている参照フレームP9のアドレス1000、P12のアドレス2000を用いて、記憶媒体103に記憶されている参照フレームである復号化フレームP9、P12を取得して、復号部100のフレームメモリに書き出して参照する。符号化データは、順に復号して、表示部101に出力する。P12フレームは、すでに記憶媒体103に存在するため、記憶媒体103からフレームメモリに書き出されており、復号を行うことなく、表示部101に出力する。PlayListに登録されている区間再生の停止フレームB14まで復号して、表示部101に出力する。
When the encoded data is input, the
開始フレームB11の復号までに、I0、P3、P6、P9、P12フレームと複数の参照フレームを復号する必要がないため、再生を高速に開始することが可能となる。 Since it is not necessary to decode the I0, P3, P6, P9, and P12 frames and the plurality of reference frames before the start frame B11 is decoded, the reproduction can be started at high speed.
なお、本願は、複数の区間再生を途切れなくシームレス再生を行うことも可能である。以下に、その処理を示す。 In the present application, it is also possible to perform seamless reproduction without interruption in a plurality of sections. The process is shown below.
図9は、複数の区間再生を途切れなくシームレス再生を行うときの方式を説明するための図である。例えば、第1の符号化データを開始フレームB11から停止フレームB14まで再生した後、第2の符号化データを開始フレームB7から停止フレームB10まで再生する。 FIG. 9 is a diagram for explaining a method when seamless playback is performed without interruption in a plurality of sections. For example, after the first encoded data is reproduced from the start frame B11 to the stop frame B14, the second encoded data is reproduced from the start frame B7 to the stop frame B10.
復号部100は、第1の符号化データを停止フレームB14まで復号した後、B14フレームを表示部101に出力して、第1の符号化データの復号を停止する。その後、第2の符号化データを復号する。第2の符号化データは、区間再生の開始フレームのPTSがB7フレームに指定されているため、B7フレームまで、復号部100で復号処理をスキップする。B7フレームの復号には、PlayListに登録されている参照フレームP6のアドレス3000、P9のアドレス4000を用いて、記憶媒体103に記憶されている復号化フレームP6、P9を取得して、復号部100のフレームメモリに書き出して参照する。B7フレームを復号した後、表示部101に出力する。PlayListに登録されている区間再生の停止フレームB10まで復号して、表示部101に出力する。
After decoding the first encoded data up to the stop frame B14, the
第1の符号化データの停止フレームB14と、第2の符号化データの開始フレームB7とを途切れなく復号して、表示部101に出力することにより、シームレス再生の表示の切り替えを高速に行うことが可能となる。
By seamlessly decoding the stop frame B14 of the first encoded data and the start frame B7 of the second encoded data and outputting them to the
以上のように、本発明に係る再生装置は、フレーム内予測符号化と、フレーム間予測符号化とで符号化されたストリームの任意の区間再生を行うとき、区間再生の開始フレームの復号に必要となる参照フレームの復号を行うことなく、開始フレームから復号を行うことができ、区間再生を高速に開始することができる。 As described above, the playback apparatus according to the present invention is necessary for decoding the start frame of section playback when performing playback of an arbitrary section of a stream encoded by intraframe prediction encoding and interframe prediction encoding. Therefore, it is possible to perform decoding from the start frame without decoding the reference frame, and to start the section reproduction at high speed.
また、複数の区間再生を途切れなくシームレス再生を行うとき、区間再生の切り替わりで、後続する区間再生の開始フレームから復号を行うことができ、シームレス再生の表示の切り替えを高速に行うことができる。 In addition, when seamless playback is performed without interruption for a plurality of segment playbacks, decoding can be performed from the start frame of subsequent segment playback by switching between segment playbacks, and the display of seamless playback can be switched at high speed.
100 復号部
101 表示部
102 管理情報制御部
103 記憶媒体
104 フレーム指定部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
指定された前記フレームから、ストリーム上の位置情報を解析して、前記区間の開始フレームと停止フレームの位置情報と、前記開始フレームの復号に必要となる参照フレームの位置情報とを管理情報に登録して、前記管理情報を記憶媒体に記憶する記憶手段と、
前記開始フレームの復号に必要となる参照フレームを復号された復号化フレームとして記憶媒体に記憶する記憶手段を有することを特徴とする再生装置。 In order to reproduce a stream encoded by intraframe predictive encoding and interframe predictive encoding in an arbitrary section, it has means capable of accepting designation of the start frame and stop frame of the section,
The position information on the stream is analyzed from the designated frame, and the position information of the start frame and stop frame of the section and the position information of the reference frame necessary for decoding the start frame are registered in the management information. Storage means for storing the management information in a storage medium;
A playback apparatus comprising storage means for storing a reference frame required for decoding the start frame as a decoded frame in a storage medium.
停止フレームまで復号を行い、復号した停止フレームまで表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。 When performing the interval reproduction from the start frame to the stop frame registered in the management information, the decoding means stores the reference frame position information necessary for decoding the start frame registered in the management information. Obtaining a reference frame from the medium, writing to the frame memory of the decoding means and referring to it, decoding from the start frame, displaying from the decoded start frame,
The playback apparatus according to claim 1, wherein decoding is performed up to a stop frame, and display is performed up to the decoded stop frame.
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