JP2843652B2 - 圧縮動画像の高速再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧縮された動画像の再生装置において、高
速再生を行なう方法に関する。

［従来の技術］ 圧縮動画像は、各フレーム内予測符号化データの間に
数フレームのフレーム間予測符号化データを挿入するデ
ータ構造を有する。フレーム内予測符号化データのみ連
続して取出したり、あるいはフレーム内予測符号化デー
タに続くフレーム間予測符号化データの一部を取出すこ
とで、画像の高速再生が可能である。従来の高速再生方
法について、第３図を参照して説明する。第３図は、圧
縮動画像再生装置の概略ブロック図である。記録部３に
は圧縮動画像データが記録されている。このデータの形
式は第４図に示すように、フレーム内予測符号化データ
の後に数10フレームのフレーム間予測符号化データが続
き、その後にまたフレーム内予測符号化データがくるよ
うにして構成されている。高速再生に際しては、フレー
ム内予測符号化データl,l＋1,・・・だけを抽出して読
出したり、あるいはデータl,l＋１に引続く数個、たと
えば３〜４個のフレーム間予測符号化データを含めて読
出す方法が用いられ、これにより全部のフレームデータ
を順次読出す場合に比し高速で再生することができる。
このような高速再生を行うため、記録部３内には、各フ
レーム内予測符号化データの部内記録位置を示す位置情
報が、本の目次にあたるインデックス3Aとして一括して
作成してあった。

この場合の高速再生は以下の手順により行なわれる。

（イ） 処理部１はインタフェース部２を介して、記録
部３から最初に読出すフレーム内予測符号化データの位
置をインデックス3Aから読出してくる。

（ロ） 上記位置情報にしたがって、処理部１は、記録
部３に、指定のデータをバッファメモリ４に転送するよ
うに命令する。

（ハ） 記録部３は上記命令を受領し、バッファメモリ
４にデータを転送する。このバッファメモリ４に転送さ
れたデータは可変長符号復号部５により復号された後、
逆量子化部６、逆離散コサイン変換部７を経由し、フレ
ームメモリ８を含む加算回路に送り込まれ、フレームメ
モリ８に書き込まれる画像データを更新しつつ、表示器
９に画像表示される。

（ニ） バッファメモリ４は、あらかじめ決められたフ
レーム数のデータを可変長符号復号部５へ送出した後、
次のフレーム内予測符号化データの転送を処理部１に指
令する。

（ホ） 処理部１は（イ）の処理にもどり、繰返し動作
になる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の再生方法では（ホ）から（イ）（ロ）と移行す
る過程で記録部３に２回アクセスする必要がある。この
記録部３へのアクセス時間は圧縮画像データの転送時間
と比較して大きく、高速再生を阻害する要因となるもの
であった。

一例として、例えば特開昭63−311887号「動画像の圧
縮記録方式」には、フレーム内予測符号化データに関す
る索引データを、データ記録媒体のディレクトリ領域等
の特定領域に記録するようにした方式が開示されてい
る。しかしながら、この方式は、シーンチェンジ後に続
くフレーム間予測符号化データから中途再生する場合
に、最寄りのフレーム内予測符号化データの検索に活か
す目的で、索引データを一括して記録するものであり、
索引データの取得と当該索引データに基づくフレーム内
予測符号化データの転送には、そのつど特定領域へのア
クセスとデータ領域へのアクセスとが必要であり、特定
領域へのアクセスがデータの高速再生を阻害することは
明らかであった。また、この方式では、フレーム内予測
符号化データだけを抽出し、重要シーンだけをスキップ
再生する方法にも言及されてはいるが、フレーム内予測
符号化データとこれに続く数フレーム分のフレーム間予
測符号化データの再生による高速再生については、具体
的開示がなされておらず、高速再生の中身がごく限られ
たものであるといった課題を抱えるものであった。

また、特開平１−174173号「２値画像データの圧縮符
号化方法」には、２値画像データの各ラインの先頭に次
のラインの位置情報を記録しておき、１枚の原稿中の１
ライン分のみのドットデータを復元できるようにした方
法が開示されている。しかしながら、この方法は、１ラ
インを構成する白黒ドットの分布状態によって２値画像
データのビット数が異なることに鑑み、ラインごとの区
切りを示す情報として次ラインの位置情報を記録するよ
うにしたに過ぎず、この位置情報だけでは例えば特定ラ
インだけをスキップ再生したりできないことは明らかで
あった。また、この位置情報は、データの間引き再生圧
縮方法が異なる２種類のデータが混在する画像データの
うち、一方の圧縮方法に基づく画像データについての相
互の位置関係を特定するデータを示す位置情報ではない
ため、１枚の原稿をラインを縦断する方向に圧縮して再
生できないことも明白であった。

本発明の目的は、上記の欠点を除去した圧縮動画像再
生装置の高速再生方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、次のフレーム内
予測符号化データの位置情報を付加したフレーム内予測
符号化データとフレーム間予測符号化データとが混在記
録された画像記録部から、データの間引き読出しにより
圧縮動画像を高速再生する圧縮動画像の高速再生方法で
あって、前記フレーム内予測符号化データを読出すとき
に、前記位置情報を前記画像記録部内の位置情報レジス
タに書込み、該位置情報以外は再生装置のバッファメモ
リに送出し、該バッファメモリに対しあらかじめ設定し
た所定フレーム数の送出を終えた後、前記位置情報レジ
スタが保持する位置情報に基づいて次のフレーム内予測
符号化データを読出し、間引き読出しによる高速再生を
継続することを特徴とするものである。

［作用］ 本発明による高速再生方法の手順について、原理的な
説明を第１図を参照して行なう。第１図において、可変
長符号復号部５に続く後段部分は、従来技術で説明した
場合と全く同一であり、処理部10、インタフェース部2
0、画像記録部30、バッファメモリ（BM）40の動作が従
来とは異なるものである。

画像記録部30は、フレーム内予測符号化データとフレ
ーム間予測符号化データとが混在する圧縮動画像を第４
図に示すデータ構造で記録してある。また、フレーム内
予測符号化データには、その先端に次のフレーム内予測
符号化データの画像記録部30内の位置情報が付してお
り、間引き読出しによる高速再生の速度向上が図られて
いる。処理部10を高速再生モードに設定したときに、最
初に転送指令があると、画像記録部30の最初のフレーム
内予測符号化データから順次フレーム間予測符号化デー
タが読出され、インタフェース部20を介してバッファメ
モリ40に転送される。このとき、次のフレーム内予測符
号化データの位置情報が画像記録部30の位置情報レジス
タ30Aに書込まれる。バッファメモリ40は、送られてき
たデータを貯えると同時に可変長符号復号部５へ送り出
す。

バッファメモリ40が内蔵するフレームカウンタ40Aに
は、処理部10からの指令によってあらかじめ再生すべき
フレーム数が設定してあり、このフレーム数と実際に可
変長符号後号部５へ送ったフレーム数が一致したとき
に、バッファメモリ40はインタフェース部20を介して直
接画像記録部30に、次のフレーム内予測符号化データか
らデータを転送するように要求する。画像記録部30は、
位置情報レジスタ30Aが保持する次のフレーム内予測符
号化データの位置情報を参照し、途中のフレーム間予測
符号化データを読み飛ばすことで間引き、次のフレーム
内予測符号化データから順次バッファメモリ40に送出す
る。したがって、次回以降はすべてバッファメモリ40か
らの指令により連続的にフレーム内予測符号化データと
フレーム間予測符号化データの一部が転送されることに
なり、この転送は処理部10とは何ら関係がなくなる。

なお、バッファメモリ40で設定したフレーム数が１で
あれば、フレーム内予測符号化データのみ連続して読出
され、２以上の整数Ｎがフレーム数として設定された場
合は、フレーム内予測符号化データのフレーム数１に対
しフレーム間予測符号化データがフレーム数（Ｎ−１）
だけ連続再生される。

［実施例］ 上記の圧縮画像の高速再生を行なうためには、インタ
フェース部20、画像記録部30、バッファメモリ40間に相
互の制御信号の授受を行なうが、信号回線接続とその信
号動作の一実施例を第２図に示す。第２図において、イ
ンタフェース部20に、ゲート22,23、デコーダ21を備え
ている。信号線102,103,104,105は制御線で、信号線106
はデータバスである。また信号線100は処理部10からの
信号バス、信号線101はインタフェース部20からの信号
バスでもあり、画像記録部30からのデータバスでもあ
る。

（イ） 処理部10は先ず、高速再生モードを信号線100
によってインタフェース部20に指令する。インタフェー
ス部20のデコーダ21はこの指令によりゲート22,23を動
作状態にする。また、バッファメモリ40のフレームカウ
ンタ40Aのフレーム数は、処理部10によって事前に設定
される。

（ロ） 次に、処理部10は再生したい最初のフレーム内
予測符号化データからフレームを転送するように信号線
100、インタフェース部20、信号線101を介して画像記録
部30に指令を出す。

（ハ） 画像記録部30はこの指令にもとづいてデータを
読出し、データの先頭にある次のフレーム内予測符号化
データの位置情報を位置情報レジスタ30Aに記憶すると
ともに、それ以外のデータを信号線101、インタフェー
ス部20を通してバッファメモリ40に送出する。これまで
が、フレームデータ転送の初期状態である。

（ニ） バッファメモリ40に転送されたデータは、再生
装置の各処理段を通過して再生される。なお、バッファ
メモリ40に転送されるデータは、フレーム内予測符号化
データを先頭にフレーム間予測符号化データが続く形態
をなす。一方、高速再生に必要な可変長符号復号部５に
送るフレーム数はフレームカウンタ40Aに設定されてお
り、バッファメモリ40は、可変長符号後号部５へ送り出
したフレーム数が上記設定値に達したか否かを監視して
いる。この場合、フレーム内予測符号化データに続いて
再生されるフレーム間予測符号化データのフレーム数
は、バッファメモリ40に設定されるフレーム数よりも１
少ない数となる。したがって、たとえばフレーム内予測
符号化データを含めたフレーム数を５とすれば、４個の
フレーム間予測符号化データか連続的に再生される。

（ホ） バッファメモリ40のフレームカウンタ40Aが設
定値になると、バッファメモリ40は制御線104をアクテ
ィブ“L"となし、インタフェース部20のゲート23を開
き、画像記録部30への制御線103をアクティブにする。
一方、これを検知した画像記録部30は、位置情報レジス
タ30Aから位置情報を読出し、次に転送するフレーム内
予測符号化データの位置を知り、その位置に記録されて
いるデータの送出を準備をする。すなわち、送出対象と
されたフレーム内予測符号化データの先頭に付されてい
る位置情報をレジスタ30Aに保持させ、同時にまた制御
線102をアクティブにする。制御線102を一方の入力とす
るゲート22は既に動作状態にあるため、制御線105もア
クティブとなる。このとき、バッファメモリ40は制御線
105がアクティブとなったことを検知し、フレームカウ
ンタ40Aに設定するフレーム数を初期設定に戻すととも
に、リードライト状態にして画像記録部30からのデータ
転送を受け入れる態勢をとる。

（ヘ） これ以降は、すべてバッファメモリ40の制御の
もとに画像記録部30からデータ転送が行なわれる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、画像記録部に
は、次のフレーム内予測符号化データの位置情報を付加
したフレーム内予測符号化データとフレーム間予測符号
化データとが混在記録してあるため、フレーム内予測符
号化データの位置情報をインデックスとして一カ所にま
とめて記録しておく必要はなく、飛び飛びに記録される
フレーム内予測符号化データに次のフレーム内予測符号
化データの位置情報を付加しておくだけでよく、またフ
レーム内予測符号化データを読出すときに、次のフレー
ム内予測符号化データに関する位置情報を画像記録部内
の位置情報レジスタに書込み、位置情報以外は再生装置
のバッファメモリに送出し、バッファメモリに対しあら
かじめ設定した所定フレーム数の送出を終えた後、位置
情報レジスタが保持する位置情報に基づいて次のフレー
ム内予測符号化データを読出し、間引き読出しによる高
速再生を継続するので、バッファメモリに対する所定フ
レーム数の設定ならびに初回に再生するフレーム内予測
符号化データの指定といった初期動作以外は、すべてバ
ッファメモリの制御下でデータ転送が継続的に可能であ
り、これにより高速再生を阻害する付帯的処理を極力減
らして処理時間の短縮を図ることができ、さらにまた高
速再生と表裏一体をなす間引き読出しは、あらかじめバ
ッファメモリに設定済みの所定フレーム数に従って行わ
れるので、所定フレーム数を小に設定するほど間引き率
の高い間欠再生となり、またその逆に所定フレーム数を
大に設定するほど間引き率零の通常再生に近づくという
ように、高速再生の中身をバッファメモリに設定する所
定フレーム数に応じて随意選択することができる等の優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の圧縮動画像の高速再生方法による高
速再生手順を説明するための図、第２図は、処理部、バ
ッファメモリ、画像記録部の相互間の信号線および制御
線をアクティブとするゲートを図示した図、第３図は、
従来例による再生装置を示す図、第４図は、高速再生の
処理を説明するためのフレームデータ配列図である。 10……処理部 20……インタフェース部 30……画像記録部 40……バッファメモリ 30A……位置情報レジスタ 40A……フレームカウンタ 22,23……ゲート 102,103,104,105……制御線 106……データバス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−38679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−267079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−310293（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−314080（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−500417（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/91 - 5/956

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】次のフレーム内予測符号化データの位置情
   報を付加したフレーム内予測符号化データとフレーム間
   予測符号化データとが混在記録された画像記録部から、
   データの間引き読出しにより圧縮動画像を高速再生する
   圧縮動画像の高速再生方法であって、前記フレーム内予
   測符号化データを読出すときに、前記位置情報を前記画
   像記録部内の位置情報レジスタに書込み、該位置情報以
   外は再生装置のバッファメモリに送出し、該バッファメ
   モリに対しあらかじめ設定した所定フレーム数の送出を
   終えた後、前記位置情報レジスタが保持する位置情報に
   基づいて次のフレーム内予測符号化データを読出し、間
   引き読出しによる高速再生を継続することを特徴とする
   圧縮動画像の高速再生方法。