JP2553813B2 - Video signal encoding device and video signal decoding / reproducing device - Google Patents

Video signal encoding device and video signal decoding / reproducing device

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JP2553813B2
JP2553813B2 JP1605993A JP1605993A JP2553813B2 JP 2553813 B2 JP2553813 B2 JP 2553813B2 JP 1605993 A JP1605993 A JP 1605993A JP 1605993 A JP1605993 A JP 1605993A JP 2553813 B2 JP2553813 B2 JP 2553813B2
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frames
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号を圧縮符号化
してディスクに記録する際に用いる映像信号符号化装
置、および、圧縮符号化してディスクに記録された映像
信号を再生する際に用いる映像信号復号化再生装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal coding apparatus used when a video signal is compression coded and recorded on a disk, and a video signal which is compression coded and recorded on a disk. The present invention relates to a video signal decoding / reproducing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル蓄積メディアの発展に伴っ
て、長時間の動画像をこれらの記録メディアに圧縮記録
する手法が検討されている。国際標準化機構(ISO)
においても、国際電気標準会議(IEC)のMPEGで
動画像符号化方式の標準化活動が行われてきており、例
えば「ISO/IEC DIS 11172」等があ
る。
2. Description of the Related Art With the development of digital storage media, methods for compressing and recording long-time moving images on these recording media have been studied. International Organization for Standardization (ISO)
In this regard, the standardization activity of the moving picture coding system has been carried out in MPEG of the International Electrotechnical Commission (IEC), for example, "ISO / IEC DIS 11172".

【0003】MPEGの符号化アルゴリズムは、動き補
償フレーム間予測による予測符号化を用いている。フレ
ーム間予測は動画像情報の圧縮に効果的であるが、以前
のフレームの情報を常に利用するため、ランダムアクセ
ス機能を実現できない。そこで、GROUP OF PICTURES
(以下GOPと称す)と呼ばれる複数の画像フレームか
ら構成される画像単位を設け、各GOPで最初に符号化
されるフレームは必ずフレーム内符号化するようにして
いる。
The MPEG encoding algorithm uses predictive encoding based on motion-compensated interframe prediction. Inter-frame prediction is effective for compressing moving image information, but cannot always realize the random access function because it always uses the information of the previous frame. So GROUP OF PICTURES
An image unit composed of a plurality of image frames called (hereinafter referred to as GOP) is provided, and the first frame encoded in each GOP is always intraframe encoded.

【0004】各GOPは図13(a)で示すように3種
類の符号化フレーム、即ち、フレーム内符号化フレーム
(INTRA-CODED PICTURE、以下Iフレームと称す)、フ
レーム間符号化フレーム(PREDICTIVE-CODED PICTURE、
以下Pフレームと称す)、フレーム内挿符号化フレーム
(BIDIRECTIONALLY PREDICTIVE-CODED PICTURE、以下B
フレームと称す)から構成されている。図13では、1
GOPが12フレームで構成されPフレームが2フレー
ムおきに挿入される場合の例を示している。
As shown in FIG. 13A, each GOP has three types of coded frames, namely, an intra-frame coded frame (INTRA-CODED PICTURE, hereinafter referred to as I frame) and an inter-frame coded frame (PREDICTIVE-). CODED PICTURE,
Hereinafter referred to as P frame), frame interpolated coded frame (BIDIRECTIONALLY PREDICTIVE-CODED PICTURE, hereinafter B
It is called a frame). In FIG. 13, 1
An example in which a GOP is composed of 12 frames and P frames are inserted every two frames is shown.

【0005】ところで、Iフレームはフレーム内符号化
しているため、復号化の際には他のフレームを参照する
ことなく再生できる。また、Pフレームは時間的に前の
IフレームまたはPフレームを参照してフレーム間符号
化するため、復号化の際には時間的に前のIフレームま
たはPフレームが復号化されている必要がある。さら
に、Bフレームは時間的に前と後の両方向のIフレーム
またはPフレームを用いて符号化するため、復号化の際
には予測に用いた時間的に前または後のIフレームまた
はPフレームが復号化されていないと復号化できない。
このため、図13(b)に示すような順番で符号化を行
う。
By the way, since the I frame is intra-frame encoded, it can be reproduced without reference to other frames during decoding. Further, since the P frame is interframe-coded by referring to the I frame or P frame that is temporally preceding, it is necessary that the I frame or P frame that is temporally preceding is decoded at the time of decoding. is there. Further, since the B frame is encoded by using the I frame or P frame in both the temporally front and rear directions, the I frame or the P frame temporally before or after the time used for prediction is decoded at the time of decoding. If it is not decrypted, it cannot be decrypted.
Therefore, encoding is performed in the order shown in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、逆方向再生を行うためにGOPの
再生の順番を逆にして記録メディアから再生しても、復
号化する際に復号化できないフレームが生じるという課
題を有していた。即ち、図13(b)に示すような場合
を例にとると、フレーム番号10と11のBフレームは
フレーム番号9のPフレームとフレーム番号12のIフ
レームとを用いて復号化されなければならないが、フレ
ーム番号9のPフレームのデータは別のGOPに属する
画像であり、まだ復号化されていないために、これらの
フレーム番号10と11のBフレームの画像を復号化す
ることができない。
However, in the conventional configuration as described above, even if the GOP is reproduced in the reverse order from the recording medium in order to perform the backward reproduction, the decoding is performed at the time of decoding. There was a problem that some frames could not be created. That is, taking the case as shown in FIG. 13B as an example, the B frames with frame numbers 10 and 11 must be decoded using the P frame with frame number 9 and the I frame with frame number 12. However, since the data of the P frame with the frame number 9 is an image belonging to another GOP and has not been decoded yet, the B frame images of these frame numbers 10 and 11 cannot be decoded.

【0007】本発明はかかる点に鑑み、逆方向再生の可
能な映像信号復号化再生装置および映像信号符号化装置
を提供することを目的とする。
In view of the above point, the present invention has an object to provide a video signal decoding / reproducing apparatus and a video signal encoding apparatus capable of reverse reproduction.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明の映像信号復
号化再生装置は、動画像信号の連続する複数枚のフレー
ムを1つの画像単位とし、予測符号化により圧縮されて
記録媒体に記録された動画像データを画像単位毎に再生
することのできる動画像データ再生手段と、再生信号の
フレーム内復号化を行う第1の復号化手段と、再生信号
の時間的に前方向のフレームからの予測を用いてフレー
ム間復号化を行う第2の復号化手段と、再生信号の時間
的に前方向のフレームからの予測と時間的に後方向のフ
レームからの予測とを用いてフレーム間復号化を行う第
3の復号化手段と、第1の復号化手段により復号化され
た復号化画像と、第2の復号化手段により復号化された
復号化画像の両方または一方を記憶しておく復号化画像
記憶手段と、復号化画像記憶手段に記憶された複数の復
号化画像のうちの所定の2枚の画像を用いて補間画像を
得る画像補間手段と、逆方向の再生時に、第3の復号化
手段による復号化画像の一部または全部を出力するかわ
りに画像補間手段による補間画像を出力するように制御
する手段とを備えた構成である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a video signal decoding / reproducing apparatus in which a plurality of consecutive frames of a moving image signal are used as one image unit and compressed by predictive coding and recorded on a recording medium. The moving image data reproducing means capable of reproducing the reproduced moving image data for each image unit, the first decoding means for performing the intra-frame decoding of the reproduced signal, and the temporally forward frame of the reproduced signal. Second decoding means for performing inter-frame decoding using the prediction of R, and inter-frame decoding using the prediction of the reproduced signal from the temporally forward frame and the temporally backward frame. Is decrypted by the third decryption means for performing encryption and the first decryption means.
The decoded image and the second decoding means.
Decoded image that stores both or one of the decoded images
A storage means and a plurality of recovery images stored in the decoded image storage means.
The interpolated image is created using the two predetermined images of the encoded images.
Image decoding means for obtaining and third decoding at the time of reproduction in the reverse direction
How to output part or all of the image decoded by
Control to output the interpolated image by the image interpolation means
And a means for doing so.

【0009】また、第2の発明の映像信号復号化再生装
置は、動画像信号の連続する複数枚のフレームを1つの
画像単位とし、予測符号化により圧縮されて記録媒体に
記録された動画像データを画像単位ごとに再生すること
のできる動画像データ再生手段と、再生信号のフレーム
内復号化を行う第1の復号化手段と、再生信号の時間的
に前方向のフレームからの予測を用いてフレーム間復号
化を行う第2の復号化手段と、再生信号の時間的に前方
向のフレームからの予測と時間的に後方向のフレームか
らの予測とを用いてフレーム間復号化を行う第3の復号
化手段と、逆方向の再生時には、再生しようとする画像
単位の1つ前の画像単位と、再生しようとする画像単位
とを、1つの画像単位の画像を出力する期間以下の時間
で再生するように制御する手段を備えた構成である。
In the video signal decoding / reproducing apparatus of the second invention, a plurality of consecutive frames of a moving image signal are used as one image unit, and the moving image is compressed by predictive coding and recorded on a recording medium. Using moving image data reproducing means capable of reproducing data for each image unit, first decoding means for performing intra-frame decoding of a reproduced signal, and prediction of a reproduced signal from a temporally forward frame. Second decoding means for performing inter-frame decoding by means of inter-frame decoding, and inter-frame decoding using the prediction of a reproduced signal from a temporally forward frame and a temporally backward frame. The decoding unit of No. 3 and the image unit immediately before the image unit to be reproduced and the image unit to be reproduced at the time of reproduction in the reverse direction are equal to or less than a time period during which an image of one image unit is output. To play with A configuration in which a Gosuru means.

【0010】また、第3の発明の映像信号符号化装置
は、動画像信号の連続する複数枚のフレームを1つの画
像単位とし、フレーム内符号化を行う第1の符号化手段
と、時間的に前方向のフレームとの相関を利用してフレ
ーム間予測符号化を行う第2の符号化手段と、時間的に
前方向のフレームとの相関と時間的に後方向のフレーム
との相関の両方を利用してフレーム間予測符号化を行う
第3の符号化手段と、時間的に後ろ方向のフレームとの
相関を利用してフレーム間予測符号化を行う第4の符号
化手段と、連続する複数枚のフレームで構成される1つ
の画像単位の中の1フレームの画像を第1の符号化手段
で符号化し、そのフレームからnフレームおきの1フレ
ーム毎に第2の符号化手段で符号化するとともに、その
フレームの前のnフレームは前記第4の符号化手段で符
号化し、その他のフレームを第3の符号化手段で符号化
するように符号化方法を切り替える手段を備えた構成で
ある。
Further, the video signal coding apparatus of the third invention comprises a first coding means for performing intra-frame coding by using a plurality of consecutive frames of a moving picture signal as one image unit, and temporally. Both the second coding means for performing interframe predictive coding by utilizing the correlation with the forward frame and the correlation with the temporally forward frame and the temporally backward frame. And third coding means for performing inter-frame predictive coding by utilizing the following, and fourth coding means for performing inter-frame predictive coding by utilizing the correlation with the frame in the temporally backward direction. An image of one frame in one image unit composed of a plurality of frames is encoded by the first encoding means, and every second frame from the frame is encoded by the second encoding means every n frames. And the n frame before the frame Over arm is the encoded in the fourth coding means is configured to include a means for switching the coding method to encode the other frames in the third coding means.

【0011】[0011]

【作用】第1の発明は前記した構成により、順方向再生
の場合は、第1〜第3の復号化手段による復号化を行
い、逆方向の再生時には、画像単位の順番が逆になるよ
うに、即ち、第n番目の画像単位、第(n−1)番目の
画像単位、第(n−2)番目の画像単位、…、というよ
うな順番で再生するとともに、第3の復号化手段による
復号化の一部または全部を出力するかわりに第1の復号
化手段及び第2の復号化手段により復号化された画像か
ら作成した補間画像を出力するように制御する。
According to the first aspect of the present invention, in the case of forward reproduction, decoding is performed by the first to third decoding means, and in reverse reproduction, the order of image units is reversed. I.e., the n-th image unit, the (n-1) -th image unit, the (n-2) -th image unit, and so on, and the third decoding means. Instead of outputting a part or all of the decoding by, the control is performed so as to output the interpolated image created from the image decoded by the first decoding means and the second decoding means.

【0012】また、第2の発明は、前記した構成によ
り、逆方向の再生時には、画像単位の画像を復号化する
際に、再生しようとする画像単位の1つ前の画像単位
と、再生しようとする画像単位とを、画像単位の画像を
出力する期間以下の時間で再生するように制御すること
により、再生すべき画像単位内に含まれる全フレームの
データを復号化し再生することができる。
According to the second aspect of the present invention, with the above-described structure, when the image in the image unit is decoded in the reverse direction, the image unit immediately before the image unit to be reproduced is reproduced. By controlling such image units to be reproduced in a time period equal to or less than the period for outputting the image units, it is possible to decode and reproduce the data of all the frames included in the image units to be reproduced.

【0013】また、第3の発明は、前記した構成によ
り、連続する複数枚のフレームで構成される1つの画像
単位の中の1フレームの画像を第1の符号化手段で符号
化し、第1の符号化手段で符号化したフレームからnフ
レームおきの1フレーム毎に第2の符号化手段で符号化
するとともに、第1の符号化手段で符号化したフレーム
の前のnフレームは前記第4の符号化手段で符号化し、
その他のフレームを第3の符号化手段で符号化するよう
に制御する。このようにすると、1つの画像単位に属す
るすべての画像が、その画像単位内の画像のみを用いて
復号化されるので、復号化する際には1つの画像単位毎
に独立に復号化でき、逆方向再生を容易に行うことがで
きる。
According to a third aspect of the present invention, with the above-described configuration, the image of one frame in one image unit composed of a plurality of consecutive frames is encoded by the first encoding means, The second encoding means encodes every nth frame from the frame encoded by the second encoding means, and the nth frame before the frame encoded by the first encoding means is the fourth frame. Encoded by the encoding means of
The other frames are controlled to be coded by the third coding means. By doing this, all the images belonging to one image unit are decoded using only the images in that image unit, so that when decoding, each image unit can be decoded independently, Reverse reproduction can be easily performed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例
における映像信号復号化再生装置のブロック図を示すも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a video signal decoding / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0015】図1において、101はビデオディスク、
102はスピンドルモータ、103はスピンドルモータ
102を制御する回転制御部、104はピックアップ、
105はピックアップ104を移動させるための送りモ
ータ、106は送りモータ105を制御する送り制御
部、107はフォーカス・トラッキング制御部、108
は信号処理部、109は画像復号化処理部、110は出
力切り換え部、111はシステムコントローラ、112
は画像補間処理部、113〜117は画像メモリであ
る。
In FIG. 1, 101 is a video disk,
102 is a spindle motor, 103 is a rotation controller for controlling the spindle motor 102, 104 is a pickup,
105 is a feed motor for moving the pickup 104, 106 is a feed control unit for controlling the feed motor 105, 107 is a focus / tracking control unit, 108
Is a signal processing unit, 109 is an image decoding processing unit, 110 is an output switching unit, 111 is a system controller, 112
Is an image interpolation processing unit, and 113 to 117 are image memories.

【0016】以上のように構成された本実施例の映像信
号復号化再生装置について、以下その動作を説明する。
まず、ビデオディスク101には映像信号が、例えば図
2に示すようなフォーマットで記録されている。図2に
おいて、201はアドレス情報信号であり、202は圧
縮符号化されエラー訂正符号等が付加された1GOP分
の映像情報信号である。
The operation of the video signal decoding / reproducing apparatus of this embodiment constructed as described above will be described below.
First, a video signal is recorded on the video disc 101 in a format as shown in FIG. 2, for example. In FIG. 2, reference numeral 201 is an address information signal, and reference numeral 202 is a video information signal for 1 GOP which is compression-coded and added with an error correction code and the like.

【0017】回転制御部103によりスピンドルモータ
102が制御され、ビデオディスク101が所定の回転
数で回転する。システムコントローラ111からの指令
により送り制御部106が送りモータ105を制御して
再生すべき位置までピックアップ104を移送し、フォ
ーカストラッキング制御部107により、フォーカスお
よびトラッキングの制御が行われる。システムコントロ
ーラ111からは、例えば図2で示したアドレス情報信
号201のアドレスを指定することにより、GOP単位
でトラックまたはセクタの位置を指定することができ
る。以上のようにして、GOP単位でアクセスすること
ができるが、通常再生時には、最初に所望のGOPの先
頭にジャンプしたら、あとは順番にデータを再生してゆ
けば良い。
The rotation control unit 103 controls the spindle motor 102 to rotate the video disk 101 at a predetermined rotation speed. In response to a command from the system controller 111, the feed control unit 106 controls the feed motor 105 to move the pickup 104 to a position to be reproduced, and the focus tracking control unit 107 controls focus and tracking. From the system controller 111, for example, by designating the address of the address information signal 201 shown in FIG. 2, the position of the track or sector can be designated in GOP units. As described above, it is possible to access in units of GOP, but during normal reproduction, if the first jump to the beginning of the desired GOP is made, the data may be reproduced in order.

【0018】一方、ピックアップ104から出力される
再生信号は信号処理部108で、例えば増幅、波形整
形、クロック再生、データ復調、誤り訂正等の処理が行
われ、画像復号化処理部109にデータ列として供給さ
れる。
On the other hand, the reproduction signal output from the pickup 104 is subjected to processing such as amplification, waveform shaping, clock reproduction, data demodulation and error correction in the signal processing unit 108, and the image decoding processing unit 109 is subjected to a data string. Supplied as.

【0019】図3は、通常再生時に画像復号化処理部1
09に入力されるデータ列と画像メモリ113〜117
の内容の一例を示したものである。この例では、1GO
Pが12フレームで構成されフレーム間符号化フレーム
(Pフレーム)が2フレームおきに挿入される場合を想
定している。以下、図3を用いて通常再生の場合の動作
について説明する。
FIG. 3 shows the image decoding processing unit 1 during normal reproduction.
09 data stream and image memories 113-117
It shows an example of the contents of. In this example, 1 GO
It is assumed that P is composed of 12 frames and inter-coded frames (P frames) are inserted every two frames. The operation in the normal reproduction will be described below with reference to FIG.

【0020】まず、第1番めのデータ列としてフレーム
内符号化フレーム(Iフレーム)の符号化データ列が入
力されるとフレーム内復号化を行い、画像メモリ113
に書き込む。第2番目のデータ列として、フレーム間符
号化フレーム(Pフレーム)が入力されると、画像メモ
リ113に格納されているIフレームの画像を出力切り
換え部110に出力するとともに、Iフレームの画像を
用いてフレーム間復号化を行い、復号化結果を画像メモ
リ114に書き込む。
First, when a coded data string of an intra-frame coded frame (I frame) is input as the first data string, intra-frame decoding is performed and the image memory 113
Write in. When an inter-frame coded frame (P frame) is input as the second data string, the I-frame image stored in the image memory 113 is output to the output switching unit 110, and the I-frame image is displayed. Interframe decoding is performed using the data, and the decoding result is written in the image memory 114.

【0021】第3番目のデータ列としてフレーム内挿符
号化フレーム(Bフレーム)のデータが入力されると画
像メモリ113に格納されているIフレームの画像と画
像メモリ114に格納されているPフレームの画像とを
用いてフレーム間復号化を行い、復号化結果を出力切り
換え部110に出力する。第4番目のデータ列の場合も
同様に、画像メモリ113に格納されているIフレーム
の画像と画像メモリ114に格納されているPフレーム
の画像とを用いてフレーム間復号化を行い、復号化結果
を出力切り換え部110に出力する。
When the data of the frame interpolation coded frame (B frame) is input as the third data string, the image of the I frame stored in the image memory 113 and the P frame stored in the image memory 114. And the inter-frame decoding is performed using the image and the decoding result is output to the output switching unit 110. Similarly, in the case of the fourth data string, inter-frame decoding is performed using the I-frame image stored in the image memory 113 and the P-frame image stored in the image memory 114 to perform decoding. The result is output to the output switching unit 110.

【0022】第5番目のデータ列として入力されるPフ
レームでは、画像メモリ114に格納されているPフレ
ームの画像を出力切り換え部110に出力するととも
に、そのPフレームの画像を用いてフレーム間復号化を
行い、復号化結果を画像メモリ115に書き込む。第
6、7番目のBフレームでは、画像メモリ114に格納
されているPフレームの画像と画像メモリ115に格納
されているPフレームの画像とを用いてフレーム間復号
化を行い、復号化結果を出力切り換え部110に出力す
る。
In the P frame input as the fifth data string, the P frame image stored in the image memory 114 is output to the output switching section 110, and the P frame image is used to perform interframe decoding. Then, the decryption result is written in the image memory 115. In the sixth and seventh B frames, interframe decoding is performed using the P frame image stored in the image memory 114 and the P frame image stored in the image memory 115, and the decoding result is obtained. Output to the output switching unit 110.

【0023】第8番目のPフレームでは、画像メモリ1
15に格納されているPフレームの画像を出力切り換え
部110に出力するとともに、そのPフレームの画像を
用いてフレーム間復号化を行い、復号化結果を画像メモ
リ116に書き込む。そして、第9番目と第10番目の
Bフレームでは、画像メモリ115内のPフレームと画
像メモリ116内のPフレームとを用いてフレーム間復
号化を行い、復号化結果を出力切り換え部110に出力
する。
In the eighth P frame, the image memory 1
The P frame image stored in 15 is output to the output switching unit 110, interframe decoding is performed using the P frame image, and the decoding result is written to the image memory 116. Then, in the ninth and tenth B frames, interframe decoding is performed using the P frame in the image memory 115 and the P frame in the image memory 116, and the decoding result is output to the output switching unit 110. To do.

【0024】同様にして、次のGOPのデータについて
も、IフレームおよびPフレームの復号化結果は画像メ
モリ113〜116に書き込み、3フレーム後に読み出
して出力切り換え部110に出力するようにし、Bフレ
ームの復号化結果はそのまま出力切り換え部110に出
力するようにする。ここで、出力切り換え部110は、
通常再生の場合は常に画像復号化処理部109からの信
号を出力するように制御される。
Similarly, for the data of the next GOP, the decoding results of the I frame and P frame are written in the image memories 113 to 116, read out after 3 frames and output to the output switching unit 110, and the B frame is output. The decoding result of is output to the output switching unit 110 as it is. Here, the output switching unit 110
In the case of normal reproduction, it is controlled so that the signal from the image decoding processing unit 109 is always output.

【0025】次に、逆方向再生を行う場合の動作につい
て図4を用いて説明する。まず、システムコントローラ
111により1GOP単位で逆の順番に再生するように
送り制御部106が制御される。再生された信号は図4
のような順番で画像復号化処理部109に供給される。
すなわち第n番目のGOPを再生したら、次は第(nー
1)番目のGOP、続いて第(n−2)番目のGOPと
いうふうにGOPの順番は逆に、GOP内の一連のデー
タは、通常と同様の順番で再生を行う。
Next, the operation for performing reverse reproduction will be described with reference to FIG. First, the system controller 111 controls the feed control unit 106 so that the GOP units are reproduced in reverse order. The reproduced signal is shown in Fig. 4.
It is supplied to the image decoding processing unit 109 in such an order.
That is, when the nth GOP is played, the next (n-1) th GOP, then the (n-2) th GOP, and so on. , Play in the same order as normal.

【0026】まず、第n番目(図4では第3番目)のG
OPの第1番目のデータ列が入力され、Iフレームの画
像をフレーム内復号化して画像メモリ113に書き込
む。第2〜第3番目のBフレームのデータ列については
復号化処理を行わず、第4番目のPフレームのデータ列
が入力されると、画像メモリ113の中の既に復号化さ
れたIフレームのデータを用いて復号化し、画像メモリ
114に書き込む。第5番目と第6番目,第8番目と第
9番目,および第11番目と第12番目のBフレームの
データ列は無視し、第7番目および第10番目のPフレ
ームのデータ列については、画像メモリ114、115
に格納されている復号化されたPフレームのデータを用
いて復号化し、それぞれ画像メモリ115、116に書
き込む。
First, the nth (third in FIG. 4) G
The first data string of OP is input and the image of the I frame is intra-frame decoded and written in the image memory 113. The decoding process is not performed for the data strings of the second to third B frames, and when the data string of the fourth P frame is input, the already decoded I frame of the image memory 113 is deleted. The data is decoded and written in the image memory 114. The data strings of the 5th and 6th, 8th and 9th, and 11th and 12th B frames are ignored, and the data strings of the 7th and 10th P frames are Image memories 114 and 115
It is decoded using the decoded P frame data stored in, and written in the image memories 115 and 116, respectively.

【0027】次に、第(n−1)番目(図5では第2番
目)のGOPの第1番目のデータ列が入力されると、I
フレームのデータを復号化し、画像メモリ117に書き
込むとともに、画像メモリ116に格納されていた画像
を出力する。この時は、出力切り換え部110は画像復
号化処理部109からの信号を出力するように制御され
る。次のフレームでは、Bフレームの復号化処理は行わ
ず、画像補間処理部112で画像メモリ115と画像メ
モリ116の補間処理を行い補間された画像を出力切り
換え部110に供給する。そして、出力切り換え部11
0はシステムコントローラ111により、画像補間処理
部112からの信号を出力するように制御される。次の
フレームでも同様に、Bフレームの復号化処理は行わ
ず、画像補間処理部112の出力が、出力切り換え部1
10を介して出力される。
Next, when the first data string of the (n-1) th (second in FIG. 5) GOP is input, I
The frame data is decoded and written in the image memory 117, and the image stored in the image memory 116 is output. At this time, the output switching unit 110 is controlled to output the signal from the image decoding processing unit 109. In the next frame, the decoding process of the B frame is not performed, and the image interpolation processing unit 112 performs the interpolation process of the image memory 115 and the image memory 116 and supplies the interpolated image to the output switching unit 110. Then, the output switching unit 11
0 is controlled by the system controller 111 to output a signal from the image interpolation processing unit 112. Similarly, in the next frame, the decoding processing of the B frame is not performed, and the output of the image interpolation processing unit 112 is the output switching unit 1.
It is output via 10.

【0028】以下同様にして、図4に示したような信号
が出力されることになる。即ち、IフレームとPフレー
ムは一度画像メモリに格納されて出力され、Bフレーム
については復号化処理のかわりに画像メモリに格納され
ている画像を補間処理した結果が出力される。
In the same manner, the signal shown in FIG. 4 is output. That is, the I frame and the P frame are once stored in the image memory and output, and for the B frame, the result of interpolating the image stored in the image memory is output instead of the decoding process.

【0029】ここで、画像補間処理部112の動作につ
いて、もう少し詳細に説明する。例えば、画像メモリ1
15に格納されている復号化画像と画像メモリ116に
格納されている復号化画像との補間を行う場合には、例
えば、第1フィールドは画像メモリ115から読み出
し、第2フィールドは画像メモリ116から読み出すよ
うにする。このようにすると、画像の補間処理を極めて
簡単な構成で行うことが可能である。また、画像メモリ
115に格納されている画像と画像メモリ116に格納
されている画像を画素ごとに平均をとって出力するよう
にしても良い。
Here, the operation of the image interpolation processing unit 112 will be described in a little more detail. For example, image memory 1
When the decoded image stored in 15 and the decoded image stored in the image memory 116 are interpolated, for example, the first field is read from the image memory 115 and the second field is read from the image memory 116. Read it. By doing so, it is possible to perform image interpolation processing with an extremely simple configuration. Further, the image stored in the image memory 115 and the image stored in the image memory 116 may be averaged for each pixel and output.

【0030】なお、ここでは、画像メモリ115の画像
と画像メモリ116の画像とを補間する場合を例にとっ
たが、画像メモリ113〜117のうちのどの2つを選
んでも同様である。さらに出力するフレームの位置によ
って加重平均をとるという補間方法を用いても良い。即
ち、例えば、補間処理の結果を出力するフレームが2枚
フレームの場合、画像メモリに格納されている復号化画
像のうち、それぞれ時間的に近い方の復号化画像に対し
て2の重みをつけ、時間的に遠い方の復号化画像に対し
て1の重みをつけて加重平均をとるわけである。
Here, the case where the image in the image memory 115 and the image in the image memory 116 are interpolated has been taken as an example, but the same applies even if any two of the image memories 113 to 117 are selected. Further, an interpolation method of taking a weighted average depending on the position of the output frame may be used. That is, for example, when the number of frames that output the result of the interpolation processing is two, a weight of 2 is given to the decoded image stored in the image memory, whichever is closer in time. , A weighted average is obtained by assigning a weight of 1 to a decoded image that is distant in time.

【0031】なお、本実施例においては、逆方向再生時
にBフレームの復号化処理を行うかわりに画像補間処理
による補間画像を出力するように制御したが、一部のB
フレームの再生を行うことも可能である。例えばGOP
が6フレームで構成されPフレームが2フレームおきに
挿入される場合について、図5を用いて説明する。
In this embodiment, control is performed so that an interpolated image is output by the image interpolating process instead of performing the B frame decoding process at the time of backward reproduction.
It is also possible to reproduce the frame. For example GOP
A case in which P is composed of 6 frames and P frames are inserted every two frames will be described with reference to FIG.

【0032】第n番目(図5では第5番目)のGOPの
データ列が再生されるとIフレームの復号化画像を画像
メモリ113に書き込み、次の2つのBフレームは復号
化処理を行わず、その次のPフレームの復号化画像を画
像メモリ114に書き込む。次にBフレームのデータ列
が入力されると、画像メモリ113に格納されているI
フレームの画像と、画像メモリ114に格納されている
Pフレームの画像とを用いて復号化処理を行い、画像メ
モリ115に書き込む。その次のBフレームも同様にし
て画像メモリ116に書き込む。
When the n-th (fifth in FIG. 5) GOP data string is reproduced, the decoded image of the I frame is written to the image memory 113, and the decoding process is not performed for the next two B frames. , The decoded image of the next P frame is written in the image memory 114. Next, when the data sequence of B frame is input, I stored in the image memory 113 is input.
Decoding processing is performed using the image of the frame and the image of the P frame stored in the image memory 114, and writing is performed in the image memory 115. The next B frame is similarly written in the image memory 116.

【0033】続いて、第(n−1)番目(図5では第4
番目)のGOPのデータ列が再生されると、Iフレーム
の復号化画像を画像メモリ117に書き込み、画像メモ
リ114のPフレームの復号化画像を出力切り換え部1
10を介して出力する。次の2フレームでは、画像メモ
リ116に格納されているBフレームの復号化画像と、
画像メモリ115に格納されているBフレームの復号化
画像を順番に、出力切り換え部110を介して出力す
る。続いて、画像メモリ113に格納されているIフレ
ームの復号化画像、画像メモリ113と画像メモリ11
4の補間処理画像、という順番に出力する。このように
して、逆方向再生時に、一部のBフレームは復号化処理
を行い、残りのBフレームについては、復号化処理を行
うかわりに補間画像を出力することができる。
Subsequently, the (n-1) th (4th in FIG. 5)
When the data string of the (th) GOP is reproduced, the decoded image of the I frame is written to the image memory 117, and the decoded image of the P frame of the image memory 114 is output.
Output via 10. In the next two frames, the decoded image of the B frame stored in the image memory 116,
The decoded images of the B frame stored in the image memory 115 are sequentially output via the output switching unit 110. Then, the decoded image of the I frame stored in the image memory 113, the image memory 113, and the image memory 11
The interpolated image of No. 4 is output in this order. In this way, at the time of backward reproduction, it is possible to perform decoding processing for some B frames and output interpolated images for the remaining B frames instead of performing decoding processing.

【0034】また、本実施例においては、画像メモリの
個数を5個(5フレーム分)としたが、これに限定され
るものではなく、例えばGOPが6フレームで構成され
Pフレームが2フレームおきに挿入される場合のBフレ
ーム再生なしの場合については、画像メモリは3個(3
フレーム分)で良い。この場合の逆方向再生の動作につ
いて図6を用いて簡単に説明する。
Further, in the present embodiment, the number of image memories is set to 5 (for 5 frames), but the number of image memories is not limited to this. For example, GOP is composed of 6 frames and P frames are arranged every 2 frames. When there is no B frame playback when the image is inserted into the
Frame) is good. The reverse reproduction operation in this case will be briefly described with reference to FIG.

【0035】第n番目(図6では5番目)のGOPが再
生されるとIフレームの復号化画像が画像メモリ113
に、Pフレームの復号化画像が画像メモリ114に格納
される。続いて第(n−1)番目(図6では4番目)の
GOPが再生されると、Iフレームの復号化画像を画像
メモリ115に書き込み、画像メモリ114のPフレー
ムの画像が出力切り換え部110を介して出力する。次
の2フレームは、画像補間処理部112で作られた、画
像メモリ113と画像メモリ114との補間画像を、出
力切り換え部110を介して出力する。以下同様にし
て、IフレームとPフレームは画像メモリに書き込まれ
た後で読み出され、Bフレームのかわりに補間処理され
た画像が出力され、画像メモリは113〜115の3個
(3フレーム分)で良いことがわかる。
When the n-th (5th in FIG. 6) GOP is reproduced, the decoded image of the I-frame becomes the image memory 113.
Then, the decoded image of the P frame is stored in the image memory 114. Then, when the (n-1) th (4th in FIG. 6) GOP is reproduced, the decoded image of the I frame is written to the image memory 115, and the image of the P frame of the image memory 114 is output to the output switching unit 110. Output via. In the next two frames, the interpolated image of the image memory 113 and the image memory 114, which is created by the image interpolation processing unit 112, is output via the output switching unit 110. Similarly, the I frame and the P frame are written in the image memory and then read out, and the interpolated image is output instead of the B frame. ) Shows that it is good.

【0036】以上のように本実施例によれば、逆方向再
生を行う際に、Bフレームの一部または全部について、
復号化処理を行うかわりに、既に復号化され画像メモリ
に蓄積しておいた画像を補間処理して出力するように制
御するので、簡単な構成で逆方向再生機能を実現するこ
とができる。
As described above, according to this embodiment, when performing backward reproduction, a part or all of the B frame is
Instead of performing the decoding process, the image already decoded and stored in the image memory is controlled to be interpolated and output, so that the backward reproduction function can be realized with a simple configuration.

【0037】図7は、本発明の第2の実施例における映
像信号復号化再生装置のブロック図を示すものである。
図7において、701はビデオディスク、702はスピ
ンドルモータ、703は回転制御部、704はピックア
ップ、705は送りモータ、706は送り制御部、70
7はフォーカス・トラッキング制御部、708は信号処
理部、709は画像復号化処理部、710は並べ替え処
理部、711はシステムコントローラ、712及び71
3は画像メモリ、714は出力切り換え部である。
FIG. 7 is a block diagram of a video signal decoding / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 7, 701 is a video disk, 702 is a spindle motor, 703 is a rotation control unit, 704 is a pickup, 705 is a feed motor, 706 is a feed control unit, and 70.
7 is a focus / tracking control unit, 708 is a signal processing unit, 709 is an image decoding processing unit, 710 is a rearrangement processing unit, 711 is a system controller, 712 and 71.
3 is an image memory, and 714 is an output switching unit.

【0038】以上のように構成された本実施例の映像信
号復号化再生装置について、以下その動作を説明する。
まず、回転制御部703によりスピンドルモータ702
が制御され、ビデオディスク701が所定の回転数で回
転する。システムコントローラ711からの指令により
送り制御部706が送りモータ705を制御してピック
アップ704を再生すべき位置まで移送し、フォーカス
・トラッキング制御部707により、フォーカスおよび
トラッキングの制御が行われる。また、ピックアップ7
04からの再生信号は信号処理部708で、例えば増
幅、波形整形、クロック再生、データ復調、誤り訂正等
の処理が行われ、画像復号化処理部709にデータ列と
して供給される。
The operation of the video signal decoding / reproducing apparatus of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described below.
First, the rotation control unit 703 controls the spindle motor 702.
Are controlled, and the video disc 701 rotates at a predetermined rotation speed. In response to a command from the system controller 711, the feed control unit 706 controls the feed motor 705 to move the pickup 704 to a position to be reproduced, and the focus / tracking control unit 707 controls focus and tracking. Also, pickup 7
The reproduced signal from 04 is subjected to processing such as amplification, waveform shaping, clock reproduction, data demodulation, error correction, etc. in the signal processing unit 708, and is supplied to the image decoding processing unit 709 as a data string.

【0039】図8は、1GOPが12フレームで構成さ
れPフレームが2フレームおきに挿入される場合を例に
とって、通常再生時に画像復号化処理部709に入力さ
れるデータ列と画像メモリ712、713の内容の一例
を示したものである。まず、第1番めのデータ列として
Iフレームの符号化データ列が入力されると、フレーム
内復号化を行い、画像メモリ712に書き込む。第2番
目のデータ列として、Pフレームが入力されると、画像
メモリ712に格納されているIフレームの復号化画像
を出力するとともに、Iフレームの復号化画像を用いて
フレーム間復号化を行い、復号化結果を画像メモリ71
3に書き込む。
FIG. 8 exemplifies a case where 1 GOP is composed of 12 frames and P frames are inserted every two frames, and a data string and image memories 712 and 713 input to the image decoding processing unit 709 during normal reproduction. It shows an example of the contents of. First, when the encoded data sequence of the I frame is input as the first data sequence, intraframe decoding is performed and the data is written in the image memory 712. When a P frame is input as the second data string, a decoded image of the I frame stored in the image memory 712 is output and interframe decoding is performed using the decoded image of the I frame. , The decoding result in the image memory 71
Write to 3.

【0040】第3番目のデータ列としてBフレームのデ
ータが入力されると画像メモリ712に格納されている
Iフレームの復号化画像と画像メモリ713に格納され
ているPフレームの復号化画像とを用いてフレーム間復
号化を行い、復号化結果を出力する。第4番目のデータ
列の場合も同様に、画像メモリ712に格納されている
Iフレームの復号化画像と画像メモリ713に格納され
ているPフレームの復号化画像とを用いてフレーム間復
号化を行い、復号化結果を出力する。
When the B frame data is input as the third data string, the I frame decoded image stored in the image memory 712 and the P frame decoded image stored in the image memory 713 are displayed. Inter-frame decoding is performed using the data and the decoding result is output. Similarly, in the case of the fourth data string, inter-frame decoding is performed using the I-frame decoded image stored in the image memory 712 and the P-frame decoded image stored in the image memory 713. And outputs the decryption result.

【0041】第5番目のデータ列として入力されるPフ
レームでは、画像メモリ713に格納されているPフレ
ームの復号化画像を出力するとともに、そのPフレーム
の画像を用いてフレーム間復号化を行い、復号化結果を
画像メモリ712に書き込む。第6番目と7番目のBフ
レームでは、画像メモリ712に格納されているPフレ
ームの復号化画像と画像メモリ713に格納されている
Pフレームの復号化画像とを用いてフレーム間復号化を
行い、復号化結果を出力する。
In the P frame input as the fifth data string, the decoded image of the P frame stored in the image memory 713 is output, and inter-frame decoding is performed using the image of the P frame. , The decoding result is written in the image memory 712. In the sixth and seventh B frames, interframe decoding is performed using the P frame decoded image stored in the image memory 712 and the P frame decoded image stored in the image memory 713. , Outputs the decryption result.

【0042】第8番目のPフレームでは画像メモリ71
2に格納されているPフレームの復号化画像を出力する
とともに、そのPフレームの画像を用いてフレーム間復
号化を行い、復号化結果を画像メモリ713に書き込
む。以下同様にして、IフレームとPフレームは復号化
して画像メモリ712、713に書き込んで3フレーム
後に出力し、Bフレームは復号化と同時に出力するよう
に制御する。画像復号化処理部710からの出力は、並
べ替え処理部710と出力切り換え部714に供給され
るが、出力切り換え部714は、通常再生時には、常に
画像復号化処理部709からの信号を出力するように制
御される。従って、通常再生時には、並べ替え処理部7
10からの出力信号は用いられないので、並べ替え処理
部の動作は止めておいても良い。
In the eighth P frame, the image memory 71
The decoded image of the P frame stored in 2 is output, the inter-frame decoding is performed using the image of the P frame, and the decoding result is written in the image memory 713. Similarly, the I frame and the P frame are decoded and written in the image memories 712 and 713, and output 3 frames later, and the B frame is output simultaneously with the decoding. The output from the image decoding processing unit 710 is supplied to the rearrangement processing unit 710 and the output switching unit 714. The output switching unit 714 always outputs the signal from the image decoding processing unit 709 during normal reproduction. Controlled as. Therefore, during normal reproduction, the sorting processing unit 7
Since the output signal from 10 is not used, the operation of the rearrangement processing unit may be stopped.

【0043】次に、逆方向再生を行う場合の動作につい
て説明する。まず、システムコントローラ711により
再生しようとするGOPの1つ前のGOPから2GOP
単位で再生するように送り制御部706が制御される。
即ち、図9に示すように、まず(n−1)番目のGOP
とn番目のGOPを再生し、次に(nー2)番目のGO
Pと(nー1)番目のGOPを再生するというふうに再
生を行う。この時、(n−1)番目のGOPとn番目の
GOPを再生してから、次の(nー2)番目のGOPの
再生を行うために、送り制御部706により送りモータ
705が制御されピックアップ704が(nー2)番目
のGOPの先頭を再生するまでの時間が図9におけるピ
ックアップアクセス期間901である。一方、システム
コントローラ711から、回転制御部703に対して、
スピンドルモータ702の回転速度を、例えば通常再生
時の2.5倍にするように指令される。この倍率は、2
GOPのデータを再生する時間とピックアップアクセス
時間901の最悪値との和が1GOPの画像の再生時間
以下となるような値を選択する。
Next, the operation when performing reverse reproduction will be described. First, the GOP immediately before the GOP to be reproduced by the system controller 711 to 2 GOP
The feed control unit 706 is controlled so as to reproduce in units.
That is, as shown in FIG. 9, first the (n-1) th GOP
And the nth GOP is played, and then the (n-2) th GO
Playback is performed by playing back the P and (n-1) th GOP. At this time, the feed motor 705 is controlled by the feed control unit 706 in order to reproduce the (n-1) th GOP and the nth GOP and then reproduce the next (n-2) th GOP. The time until the pickup 704 reproduces the head of the (n-2) th GOP is the pickup access period 901 in FIG. On the other hand, from the system controller 711 to the rotation control unit 703,
It is instructed to make the rotation speed of the spindle motor 702, for example, 2.5 times as high as that in the normal reproduction. This magnification is 2
A value is selected such that the sum of the reproduction time of the GOP data and the worst value of the pickup access time 901 is less than or equal to the reproduction time of the image of 1 GOP.

【0044】このようにして、再生された信号は、図1
0のような順番で画像復号化処理部709に供給され
る。まず、(n−1)番目とn番目のGOPの再生につ
いて、図10を用いて、n=4の場合について説明す
る。
The signal reproduced in this way is shown in FIG.
It is supplied to the image decoding processing unit 709 in the order of 0. First, the reproduction of the (n-1) th and nth GOPs will be described with reference to FIG. 10 for the case of n = 4.

【0045】(n−1)番目のGOPでは、Iフレーム
とPフレームのみを復号化し、Bフレームは復号化しな
い。また、(n−1)番目のGOPでは、復号化した画
像は出力しない。その結果、図10に示すように画像メ
モリ712、713にIフレームとPフレームの復号化
結果が書き込まれることになる。続くn番目のGOPで
は全てのフレームの復号化を行う。即ち、第1番めのデ
ータ列としてIフレームの符号化データ列が入力される
とフレーム内復号化を行い、復号化結果を画像メモリ7
12に書き込む。
In the (n-1) th GOP, only I frame and P frame are decoded, and B frame is not decoded. Further, the (n-1) th GOP does not output the decoded image. As a result, as shown in FIG. 10, the decoding results of the I frame and the P frame are written in the image memories 712 and 713. In the subsequent nth GOP, all frames are decoded. That is, when the encoded data sequence of the I frame is input as the first data sequence, intraframe decoding is performed and the decoding result is displayed in the image memory 7.
Write to 12.

【0046】第2番目及び3番目のデータ列として、B
フレームの符号化データが入力されると、画像メモリ7
12に格納したIフレームの復号化画像と、画像メモリ
713に格納されているPフレームの復号化画像を用い
てフレーム間復号化を行い復号化結果を出力する。第4
番目のデータ列としてPフレームの符号化データが入力
されると、画像メモリ712に格納されているIフレー
ムの復号化画像を出力するとともに、そのIフレームの
復号化画像を用いてフレーム間復号化を行い、復号化結
果を画像メモリ713に書き込む。第5番目及び6番目
のデータ列としてBフレームのデータが入力されると画
像メモリ712に格納されているIフレームの復号化画
像と画像メモリ713に格納されているPフレームの復
号化画像とを用いてフレーム間復号化を行い、復号化結
果を出力する。
As the second and third data strings, B
When the encoded data of the frame is input, the image memory 7
Interframe decoding is performed using the I-frame decoded image stored in 12 and the P-frame decoded image stored in the image memory 713, and the decoding result is output. Fourth
When the P-frame encoded data is input as the th data string, the I-frame decoded image stored in the image memory 712 is output, and the I-frame decoded image is used to perform inter-frame decoding. And the decoding result is written in the image memory 713. When B frame data is input as the fifth and sixth data strings, the I frame decoded image stored in the image memory 712 and the P frame decoded image stored in the image memory 713 are displayed. Inter-frame decoding is performed using the data and the decoding result is output.

【0047】以下同様に、Pフレームは復号化結果を画
像メモリ712または713に書き込み3フレーム後に
出力、Bフレームは復号化結果をそのまま出力する。こ
のようにして1GOPの時間で、(n−1)番目とn番
目のGOPを再生を行い、n番目のGOPの復号化画像
が出力される。同様にして、次は(n−2)番目と(n
−1)番目のGOP、そして、(n−3)番目と(n−
2)番目のGOPというふうに再生を行う。
Similarly, the decoding result of the P frame is written in the image memory 712 or 713 and output after three frames, and the decoding result of the B frame is output as it is. In this way, the (n-1) th and nth GOPs are reproduced in the time of 1 GOP, and the decoded image of the nth GOP is output. Similarly, next, the (n-2) th and (n
-1) th GOP, and (n-3) th and (n-)
2) Playback is performed as the second GOP.

【0048】画像復号化処理部709の出力信号は、並
べ替え処理部710と出力切り換え部714に供給され
るが、逆方向再生時には、出力切り換え部714は、常
に並べ替え処理部710からの信号を選択し出力するよ
うに制御される。並べ替え処理部710は、入力される
画像をフレーム単位で順番が逆になるように並べ替える
処理を行う。従って、逆方向再生時には、画像復号化処
理部709から出力される画像が、並べ替え処理部71
0によりフレームの順序が逆に並べ替えられて、出力切
り換え部714を介して出力されることになる。
The output signal of the image decoding processing unit 709 is supplied to the rearrangement processing unit 710 and the output switching unit 714. During reverse reproduction, the output switching unit 714 always outputs the signal from the rearrangement processing unit 710. Is controlled and output. The rearrangement processing unit 710 performs processing for rearranging the input images so that the order is reversed on a frame-by-frame basis. Therefore, at the time of backward reproduction, the image output from the image decoding processing unit 709 is the rearrangement processing unit 71.
The order of the frames is rearranged in the reverse order by 0, and the frames are output through the output switching unit 714.

【0049】以上のように本実施例によれば、逆方向再
生時にn番目のGOPの画像を再生するために(n−
1)番目のGOPから再生を行うように制御するので、
全てのフレームの復号化を行うことができ高品位の逆方
向再生が可能となる。
As described above, according to this embodiment, in order to reproduce the image of the n-th GOP at the time of backward reproduction (n-
1) Since it controls to play from the GOP,
All frames can be decoded, and high-quality reverse reproduction is possible.

【0050】図11は、本発明の第3の実施例における
映像信号符号化装置のブロック図を示すものである。図
11において、1101は並べ替え処理部、1102は
フレーム内符号化を行うフレーム内符号化処理部、11
03は、時間的に前のフレームのみを参照してフレーム
間符号化を行う前方向予測符号化処理部、1104は、
時間的に前と後の両方向のフレームを用いて符号化を行
う両方向予測符号化処理部、1105は、時間的に後ろ
のフレームのみを参照してフレーム間符号化を行う後方
向予測符号化処理部、1106は出力切り換え部、11
07は符号化制御部である。
FIG. 11 is a block diagram of a video signal coding apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, 1101 is a rearrangement processing unit, 1102 is an intra-frame encoding processing unit that performs intra-frame encoding, and 11
03 is a forward predictive coding processing unit that performs inter-frame coding by referencing only the temporally previous frame;
A bidirectional predictive coding processing unit 1105 that performs coding using both temporally preceding and subsequent frames, and a backward predictive coding process that performs interframe coding by referring to only temporally subsequent frames. Section, 1106 is an output switching section, 11
Reference numeral 07 is an encoding control unit.

【0051】以上のように構成された本実施例の映像信
号符号化装置について、1GOPが12フレームで構成
されPフレームが2フレームおきに挿入される場合を例
にとって動作を説明する。まず、映像信号1108が入
力されると、並べ替え処理部1101により符号化する
順番に並べ替えられ、図12のような順番になる。そし
て、並べ替え処理部1101からの画像信号が符号化処
理部1102〜1105に入力され、符号化制御部11
07により以下のように制御される。
The operation of the video signal coding apparatus of the present embodiment having the above-described structure will be described by taking as an example the case where 1 GOP is composed of 12 frames and P frames are inserted every two frames. First, when the video signal 1108 is input, it is rearranged in the encoding order by the rearrangement processing unit 1101, and the order is as shown in FIG. Then, the image signal from the rearrangement processing unit 1101 is input to the encoding processing units 1102 to 1105, and the encoding control unit 11
The following is controlled by 07.

【0052】次に、第1番目のGOPでは符号化処理部
1102〜1104を用いて従来と同様の符号化処理を
行う。即ち、まず、第0フレームを、フレーム内符号化
処理部1102でフレーム内符号化し、第3フレームを
前方向予測符号化処理部1103で第0フレームを用い
てフレーム間符号化する。そして、第1フレームと第2
フレームは、両方向予測符号化処理部1104で、第0
フレームと第3フレームを用いてフレーム間符号化す
る。同様にして、第6フレームと第9フレームは、前方
向予測符号化処理部1103で、第4,5フレームと第
7,8フレームは両方向予測符号化処理部1104で符
号化する。
Next, in the first GOP, the encoding processing units 1102 to 1104 are used to perform the same encoding processing as the conventional one. That is, first, the 0th frame is intraframe-encoded by the intraframe encoding processing unit 1102, and the third frame is interframe-encoded using the 0th frame by the forward prediction encoding processing unit 1103. And the first frame and the second
For the frame, the bidirectional predictive coding processing unit 1104
Interframe coding is performed using the frame and the third frame. Similarly, the sixth frame and the ninth frame are encoded by the forward predictive coding processing unit 1103, and the fourth and fifth frames and the seventh and eighth frames are coded by the bidirectional predictive coding processing unit 1104.

【0053】次のGOPからは、最初のフレームはフレ
ーム内符号化処理部1102でフレーム内符号化を行う
が、次の2フレーム(2番目のGOPでは、第10フレ
ームと第11フレーム)は、後方向予測符号化処理部1
105で、時間的に後ろのIフレーム(2番目のGOP
では第12フレーム)を用いてフレーム間符号化を行
う。その後のPフレーム、Bフレームは従来と同様の処
理を行う。即ち、2番目のGOPを例にとると、第15
フレーム,第18フレーム,第21フレームは、前方向
予測符号化処理部1103でフレーム間予測符号化を行
い、第13,14フレーム、第16,17フレーム、第
19,20フレームは両方向予測符号化処理部1104
でフレーム間予測符号化を行う。
From the next GOP, the first frame is intra-frame encoded by the intra-frame encoding processing unit 1102, but the next two frames (the tenth frame and the eleventh frame in the second GOP) are Backward prediction encoding processing unit 1
At 105, the I frame (second GOP
Then, the twelfth frame) is used to perform interframe coding. The subsequent P frame and B frame are processed in the same manner as the conventional one. That is, taking the second GOP as an example,
The frame, the 18th frame, and the 21st frame are subjected to interframe predictive coding by the forward predictive coding processing unit 1103, and the 13th, 14th frame, the 16th, 17th frame, and the 19th, 20th frame are bidirectional predictive coding. Processing unit 1104
Interframe predictive coding is performed.

【0054】このような符号化の制御は符号化制御部1
107により行われ、符号化した結果は、出力切り換え
部1106に供給される。出力切り換え部1106も符
号化制御部1107により、符号化の順序に従って符号
化処理部1102〜1105からの出力を選択するよう
に制御され、圧縮符号化信号1109として出力する。
The encoding control is performed by such an encoding control unit 1.
The result of the encoding performed by 107 is supplied to the output switching unit 1106. The output switching unit 1106 is also controlled by the encoding control unit 1107 so as to select the output from the encoding processing units 1102 to 1105 in accordance with the encoding order, and outputs the compressed encoded signal 1109.

【0055】なお、本実施例においては、1GOPが1
2フレームで構成されPフレームが2フレームおきに挿
入される場合を例にとって説明したが、これに限定され
るものではなくGOPの大きさや、Pフレームの挿入さ
れる間隔は幾つでも良い。
In this embodiment, 1 GOP is 1
Although the description has been made by taking the case where two P frames are inserted every two frames as an example, the present invention is not limited to this, and the GOP size and the P frame insertion interval may be arbitrary.

【0056】以上のように本実施例によれば、フレーム
間符号化フレームが別のGOPの画像を参照しないよう
に符号化するようにしたので、1GOP内のデータのみ
でその中に含まれる全てのフレームの復号化が可能とな
るため、極めて容易に逆方向再生を実現することができ
る。
As described above, according to this embodiment, since the inter-coded frame is coded so as not to refer to the image of another GOP, only the data in one GOP is included in it. Since it is possible to decode the frame, the backward reproduction can be realized very easily.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像信号の複数枚のフレームを1つの画像単位として圧
縮して記録し、再生する際に、逆方向の再生を可能とす
ることができ、その実用的効果は大きい。
As described above, according to the present invention,
When a plurality of frames of an image signal are compressed and recorded as one image unit and reproduced, it is possible to reproduce in the reverse direction, and the practical effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の映像信号復号化再生装
置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a video signal decoding / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】記録信号のフォーマットの一例を示すフォーマ
ット図
FIG. 2 is a format diagram showing an example of a format of a recording signal.

【図3】図1における通常再生時の復号化結果が画像メ
モリに格納される状態を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a decoding result at the time of normal reproduction in FIG. 1 is stored in an image memory.

【図4】同逆方向再生時の復号化結果が画像メモリに格
納される状態を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a decoding result at the time of reverse reproduction is stored in an image memory.

【図5】同逆方向再生時の復号化結果が画像メモリに格
納される状態を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a state where a decoding result at the time of reverse reproduction is stored in an image memory.

【図6】同逆方向再生時の復号化結果が画像メモリに格
納される状態を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a state in which a decoding result at the time of reverse reproduction is stored in an image memory.

【図7】本発明の第2の実施例の映像信号復号化再生装
置のブロック図
FIG. 7 is a block diagram of a video signal decoding / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図7における通常再生時の復号化結果が画像メ
モリに格納される状態を示す図
8 is a diagram showing a state in which a decoding result at the time of normal reproduction in FIG. 7 is stored in an image memory.

【図9】同逆方向再生時の再生される信号の順番を示す
FIG. 9 is a diagram showing the order of reproduced signals during reverse reproduction.

【図10】同逆方向再生時の復号化結果が画像メモリに
格納される状態を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a state in which a decoding result at the time of reverse reproduction is stored in an image memory.

【図11】本発明の第3の実施例の映像信号符号化装置
のブロック図
FIG. 11 is a block diagram of a video signal encoding device according to a third embodiment of the present invention.

【図12】図11の動作を示す図12 is a diagram showing the operation of FIG.

【図13】(a)は従来の圧縮符号化方式におけるGO
Pのフレーム構成を示す図 (b)は従来の圧縮符号化方式における符号化の順序を
示す図
FIG. 13 (a) is a GO in a conventional compression encoding system.
The figure which shows the frame structure of P. (b) is a figure which shows the encoding order in the conventional compression encoding system.

【符号の説明】 101,701 ビデオディスク 102,702 スピンドルモータ 103,703 回転制御部 104,704 ピックアップ 105,705 送りモータ 106,706 送り制御部 107,707 フォーカス・トラッキング制御部 108,708 信号処理部 109,709 画像復号化処理部 110,714,1106 出力切り換え部 111,711 システムコントローラ 112 画像補間処理部 113〜117,712,713 画像メモリ 201 アドレス情報信号 202 映像情報信号 710,1101 並べ替え処理部 901 ピックアップアクセス時間 902 1GOPの画像を再生する時間 1102 フレーム内符号化処理部 1103 前方向予測符号化処理部 1104 両方向予測符号化処理部 1105 後方向予測符号化処理部 1107 符号化制御部[Explanation of reference numerals] 101,701 Video disk 102,702 Spindle motor 103,703 Rotation control section 104,704 Pickup 105,705 Feed motor 106,706 Feed control section 107,707 Focus / tracking control section 108,708 Signal processing section 109,709 Image decoding processing unit 110,714,1106 Output switching unit 111,711 System controller 112 Image interpolation processing unit 113 to 117,712,713 Image memory 201 Address information signal 202 Video information signal 710,1101 Rearrangement processing unit 901 Pickup access time 902 Time to reproduce 1 GOP image 1102 Intraframe coding processing unit 1103 Forward prediction coding processing unit 1104 Bidirectional prediction coding processing unit 1105 Rear Predictive encoding unit 1107 encoding control unit

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】動画像信号の連続する複数枚のフレームを
1つの画像単位とし、予測符号化により圧縮されて記録
媒体に記録された動画像データを再生する映像信号復号
化再生装置であって、前記動画像データを前記画像単位
毎に再生することのできる動画像データ再生手段と、前
記動画像データ再生手段により再生された再生信号のフ
レーム内復号化を行う第1の復号化手段と、前記再生信
号の時間的に前方向のフレームからの予測を用いてフレ
ーム間復号化を行う第2の復号化手段と、前記再生信号
の時間的に前方向のフレームからの予測と時間的に後方
向のフレームからの予測とを用いてフレーム間復号化を
行う第3の復号化手段と、前記第1の復号化手段により
復号化された復号化画像と、前記第2の復号化手段によ
り復号化された復号化画像の両方または一方を記憶して
おく復号化画像記憶手段と、前記復号化画像記憶手段に
記憶された複数の前記復号化画像のうちの所定の2枚の
画像を用いて補間画像を得る画像補間手段と、逆方向の
再生時に、前記第3の復号化手段による復号化画像の一
部または全部を出力するかわりに前記画像補間手段によ
る補間画像を出力するように制御する手段とを備えたこ
とを特徴とする映像信号復号化再生装置。
1. A video signal decoding / reproducing apparatus for reproducing a plurality of continuous frames of a moving image signal as one image unit and reproducing moving image data compressed by predictive coding and recorded on a recording medium. A moving image data reproducing means capable of reproducing the moving image data for each image unit, and a first decoding means for performing in-frame decoding of a reproduced signal reproduced by the moving image data reproducing means, Second decoding means for performing inter-frame decoding using prediction of the reproduction signal from a temporally forward frame; and prediction of the reproduction signal from a temporally forward frame and temporally backward The third decoding means for performing inter-frame decoding using prediction from the frame in the direction and the first decoding means.
The decoded image which has been decoded and the second decoding means.
Store both or one of the decoded images
The decrypted image storage means to be stored and the decrypted image storage means
A predetermined two of the plurality of stored decoded images are stored.
Image interpolating means that obtains an interpolated image using an image, and
At the time of reproduction, one of the images decoded by the third decoding means
Instead of outputting all or all, the image interpolating means
And a means for controlling so as to output an interpolated image .
【請求項2】画像補間手段が、第1フィールドの出力画
像として、復号化画像記憶手段に記憶された第1の画像
の第1フィールドを選択して出力し、第2フィールドの
出力画像として、前記復号化画像記憶手段に記憶された
第2の画像の第2フィールドを選択して出力する手段
あることを特徴とする請求項1記載の映像信号復号化再
生装置。
2. The image interpolating means selects and outputs the first field of the first image stored in the decoded image storing means as the output image of the first field, and outputs it as the output image of the second field. 2. The video signal decoding / reproducing apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting and outputting the second field of the second image stored in the decoded image storage means.
【請求項3】動画像信号の連続する複数枚のフレームを
1つの画像単位とし、予測符号化により圧縮されて記録
媒体に記録された動画像データを再生する映像信号復号
化再生装置であって、前記動画像データを前記画像単位
毎に再生することのできる動画像データ再生手段と、前
記動画像データ再生手段により再生された再生信号のフ
レーム内復号化を行う第1の復号化手段と、前記再生信
号の時間的に前方向のフレームからの予測を用いてフレ
ーム間復号化を行う第2の復号化手段と、前記再生信号
の時間的に前方向のフレームからの予測と時間的に後方
向のフレームからの予測とを用いてフレーム間復号化を
行う第3の復号化手段と、逆方向の再生時には、前記画
像単位の画像を復号化する際に、再生しようとする前記
画像単位の1つ前の前記画像単位と、前記再生しようと
する画像単位とを、前記画像単位の画像を出力する期間
以下の時間で再生するように制御する手段とを備えたこ
とを特徴とする映像信号復号化再生装置。
3. A video signal decoding / reproducing apparatus for reproducing a plurality of continuous frames of a moving image signal as one image unit and reproducing moving image data compressed by predictive coding and recorded on a recording medium. A moving image data reproducing means capable of reproducing the moving image data for each image unit, and a first decoding means for performing in-frame decoding of a reproduced signal reproduced by the moving image data reproducing means, Second decoding means for performing inter-frame decoding using prediction of the reproduction signal from a temporally forward frame; and prediction of the reproduction signal from a temporally forward frame and temporally backward Third decoding means for performing inter-frame decoding using prediction from a frame in the directional direction, and in the case of decoding the image of the image unit during reproduction in the reverse direction, of the image unit to be reproduced One before A video signal decoding / reproducing apparatus comprising: a unit for controlling the image unit and the image unit to be reproduced so as to be reproduced within a period of time equal to or less than a period for outputting the image of the image unit. .
【請求項4】動画像信号の連続する複数枚のフレームを
1つの画像単位とし、予測符号化により映像信号を圧縮
する映像信号符号化装置であって、フレーム内符号化を
行う第1の符号化手段と、時間的に前方向のフレームと
の相関を利用してフレーム間予測符号化を行う第2の符
号化手段と、時間的に前方向のフレームとの相関と時間
的に後方向のフレームとの相関との両方を利用してフレ
ーム間予測符号化を行う第3の符号化手段と、時間的に
後ろ方向のフレームとの相関を利用してフレーム間予測
符号化を行う第4の符号化手段と、前記画像単位の中の
1フレームの画像を前記第1の符号化手段で符号化し、
前記フレームからnフレーム(nは自然数)おきの1フ
レーム毎に第2の符号化手段で符号化するとともに、前
記フレームの前のnフレームは前記第4の符号化手段で
符号化し、その他のフレームを前記第3の符号化手段で
符号化するように符号化方式を制御する手段とを備えた
ことを特徴とする映像信号符号化装置。
4. A video signal coding apparatus for compressing a video signal by predictive coding, wherein a plurality of consecutive frames of a moving picture signal are used as one image unit, and a first code for performing intra-frame coding. Second coding means for performing interframe predictive coding by utilizing the correlation between the coding means and the temporally forward frame, and the correlation between the temporally forward frame and the temporal backward direction. Third coding means for performing interframe predictive coding by utilizing both the correlation with the frame and interframe predictive coding by utilizing the correlation with the frame in the temporally backward direction. An encoding means and an image of one frame in the image unit is encoded by the first encoding means,
The second encoding means encodes every n frames (n is a natural number) from the frame, and the n frames before the frame are encoded by the fourth encoding means, and other frames. And a means for controlling an encoding method so that the third encoding means encodes the video signal.
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