JP4143322B2 - Image reproducing apparatus and image reproducing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像の記録、再生が可能な装置に関するもので、特には動画の高速再生機能を備えた画像再生装置及び再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタルスチルカメラやデジタルビデオムービーなどの記録再生装置では、動画の記録フォーマットとして、MotionJPEG、MPEG、あるいはDV方式を用いた製品が主流となっている。
【0003】
これらの製品において、記録媒体に記録された動画像を、記録された動画の実時間よりも短い時間で再生(高速再生)する場合、動画中の各フレームの復号処理に対して与えられる時間が減少するため、動画のフレームレートを下げ単位時間内で復号化するフレーム枚数を減らしたり、あるいは1フレーム毎の画像の解像度を下げて復号化したりして、データ量を減らすことにより復号処理時間を短縮し、高速再生表示を実現していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来技術のように、復号処理時間を短縮するためフレームレートを下げて高速再生を行なった場合、コマ送りの映像表示になり見づらい上、各コマ間の画像が欠落し、見たいシーンを見落とすことがあった。
【0005】
また、一様に解像度を下げた場合、画面全体の画質が落ち、不鮮明な画像となって、注目する被写体の細部までは到底確認できなかった。
【0006】
さらに、いずれの場合とも、再生速度を高速にするほど、前記問題点が悪化し、そのために再生速度を制限することもあった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
斯かる課題を解決する為の手段として、本発明は以下の構成からなる手段を有する。
【0008】
本発明の画像再生装置は、複数の画面からなる画像データを再生する再生手段と、前記画像データに含まれる前記画面内で他の領域よりもビットプレーン上でシフトアップして符号化処理された処理領域を検出する検出手段と、再生された前記画像データを復号する復号手段と、前記再生手段における再生速度を選択可能な再生速度選択手段と、前記再生速度選択手段によって通常再生時よりも速い所定の再生速度が選択された場合、前記検出手段によって検出された前記処理領域の一部を前記ビットプレーン上でシフトダウンすることにより、前記処理領域の面積を縮小して復号するように前記復号手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明の画像再生方法は、複数の画面からなる画像データを再生する再生ステップと、前記画像データに含まれる前記画面内で他の領域よりもビットプレーン上でシフトアップして符号化処理された処理領域を検出する検出ステップと、再生された前記画像データを復号する復号ステップと、前記再生ステップにおける再生速度を選択する再生速度選択ステップと、前記再生速度選択ステップにおいて通常再生時よりも速い所定の再生速度が選択された場合、前記検出ステップにおいて検出された前記処理領域の一部を前記ビットプレーン上でシフトダウンすることにより、前記処理領域の面積を縮小して復号するように前記復号ステップにおける復号処理を制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いながら本発明に好適な実施の形態を説明する。
【0011】
図1は、本発明の画像再生装置の概略構成ブロック図である。
【0012】
100は画像の入力部、101は入力画像を圧縮/符号化する符号化回路、102は符号化された画像データの記録処理回路、103は書き込み/読み出し手段及びハードディスクや磁気ディスク等の記録媒体からなる記録/再生部、104は画像データの再生処理回路、105は再生された画像データを伸張/復号化する復号化回路、106は画像の表示部、107は再生した画像の外部出力端子、108は再生された画像データ中の関心領域の有無及び領域(形態)を検出する関心領域検出回路、109は操作部、110は操作部からの操作に応じて任意の速度に設定可能な再生速度設定回路、111は記録/再生部における記録媒体の動作(回転)制御や書き込み/読み出し手段を動作制御するサーボ回路、112は再生装置の各部を制御するシステムコントローラである。
【0013】
次いで、図1のブロック図の動作説明を、符号化回路101の構成と復号化回路105の構成をより詳細な図で示したものを参照しながら、動作状態にあわせて説明する。
【0014】
図2は符号化回路101の構成を詳細に図示したものである。本実施の形態では、ウェーブレット変換を用いた符号化方式を採用している。
【0015】
記録動作時において、画像の入力部100より符号化回路101に入力される入力画像データには、コンポーネント変換部201で色空間変換を施す。変換された各色成分のデータは、必要に応じて所定の間引き処理が行われて出力される。なお、入力画像データがモノクログレースケールの画像である場合は、コンポーネント変換を行なう必要は無い。後述の説明は、上記のように色空間変換が行われた画像データの、各色成分毎に行われる処理について説明するものである。
【0016】
次いで、タイル分割部202では、入力した画像データを所定の大きさからなる複数個の矩形タイルに分割して出力する。このタイルの大きさは、最大で各色成分のデータ全体の大きさとすることができ、この場合は実質的にタイル分割は行われないことと同一である。
【0017】
離散ウェーブレット変換部203は、入力した各色成分のタイル毎の画像データに対して、2次元の離散ウェーブレット変換を施して周波数成分に分解し、複数の周波数帯域のそれぞれに属する変換係数群(以降、サブバンドと称する)を出力する。
【0018】
図3は離散ウェーブレット変換部203により出力されるサブバンドの構成を示した図であり、2次元のウェーブレット変換を低周波帯域に対して再帰的に2レベル行ったものである。
【0019】
なお、離散ウェーブレット変換部203では可逆符号化と非可逆符号化が選択可能であって、非可逆符号化を行ないたい場合にはウェーブレット変換後の係数が実数になる実数型のフィルタを、可逆符号化を行ないたい場合にはウェーブレット変換後の係数が整数になる整数型のフィルタが用いられる。
【0020】
次いで、量子化部204は入力したサブバンド毎に、所定の方法により設定された量子化ステップを用いて量子化を行い、量子化インデックスを生成して出力する。なお、上述した可逆符号化を行ないたい場合には、量子化部204では量子化を行なわず、入力した変換係数そのものを出力する。
【0021】
本実施の形態では、関心領域設定部205を設けることにより、画像の一部領域に対して興味の有る特別な領域(以降、関心領域と称する)を任意に設定して、関心領域と他の領域とで画質を変化させて符号化することが可能であり、関心領域を高画質(すなわち高解像度や高諧調)に処理することが可能である。ここでの関心領域とは、ウェーブレット変換を用いた符号化方式で代表的なJpeg2000におけるROI(:Region Of Interest)などと同様である。
【0022】
上記関心領域設定部205により関心領域を設定すると、図4に示したように、各サブバンドに関心領域に係る変換係数を特定するためのマスクが生成される。図4において白い部分が関心領域に相当しており、この部分に含まれる係数は、符号化に先立って関心領域以外の領域に係わる係数とビットプレーン上で完全に分離される様、所定のビット数分だけ上位方向にシフトアップされる。これにより、全てのビットプレーン内のビット1と0の存在を見ることにより、関心領域の有無と、どの領域が関心領域であるかが判別できる。なお、このシフトアップ数は後述する符号列の所定のマーカにパラメータとして追加される。また、設定された関心領域は後段の符号化処理でシフトアップされた分だけ、他の領域より高画質になるよう符号化される。
【0023】
次いで、エントロピ符号化部206は、図5に示すように、入力したサブバンドをさらに複数の矩形ブロック(以降、コードブロックと称す)に分割(サブバンドと矩形ブロックが同サイズの時は分割しない)し、このコードブロックを単位として独立にエントロピ符号化を行い、符号化データを生成する。この時、量子化インデックスを表すビットは、上位ビットプレーンから順に、算術符号化され符号化データが生成される。
【0024】
符号列形成部207は、所定の方法により設定されたプログレッシブ形態に基づいて符号列を形成し、出力する。ここでの符号列形成方法として、符号列形成部207は、採用するプログレッシブ形態に合わせて、各コードブロックの符号化データの上位ビットプレーンから順に適量の符号化データを選択して1つ以上のレイヤを構成する。
【0025】
例えば、設定されたプログレッシブ形態がSNRスケーラブルである場合、符号列形成部207は図6に示すように、レイヤを単位として上位レイヤから下位レイヤに向かう順序で符号化データを配置させて、符号列を形成する。なおこの時、後半のレイヤを省略して下位ビットプレーンに係る符号化データを含めないように選択することもできる。こうすることにより当該符号列のデータ量を最適化でき、このデータ量に応じて、符号列を復号し再生される画像の画質を変化させることができる。
【0026】
一方、設定されたプログレッシブ形態が空間解像度スケーラブルである場合、符号列形成部207は図7に示すように低周波サブバンドから高周波サブバンドに向かう順序で符号化データを配置させて、符号列を形成する。この時、後半のサブバンドの符号化データを符号列に含めないように選択することもできる。こうすることにより当該符号列のデータ量を最適化でき、このデータ量に応じて、符号列を復号し再生された画像の解像度を変化させることができる。
【0027】
さらに符号列形成部207は、上述したように設定された各プログレッシブ形態に応じて形成された符号列に、各種マーカから構成されるヘッダを追加した最終的な符号列を出力する。
【0028】
図8は符号列形成部207から出力される符号化データの符号列の構成を図示した例である。図8において、メインヘッダMHは圧縮符号化対象となる画像の解像度、色成分数、各成分のビット精度(各成分を表現するビット数)、画像を構成するタイルのサイズ、離散ウェーブレット変換のフィルタのタイプ、関心領域がシフトアップした数(シフトビット数)、量子化ステップ等の圧縮符号化に関するパラメータおよびプログレッシブ形態等の符号列構成に関する情報を指定するマーカを含んでいる。
【0029】
また、タイルヘッダTH_iはi番目のタイルの開始を表すマーカを含んでいる。さらに、当該タイルにおいて符号化に関するパラメータを、それ以前に符号化されたタイルから変更した場合には、そのパラメータを指定するマーカも含んでいる。BS_iはi番目のタイルの符号化データであり、その配列は先に述べたプログレッシブ形態に基づいて構成されている。
【0030】
以上のようにして形成された符号列は、図1における記録処理回路102で記録処理された後、記録/再生部103で記録媒体に記録される。
【0031】
なお、記録動作、再生動作に係わる記録/再生部103の各動作は、サーボ回路111によって適正となるよう制御される。
【0032】
続いて、通常再生動作時において、図1における記録/再生部103から再生された符号列は、再生処理回路104で再生処理され、復号化回路105において復号される。
【0033】
図9は復号化回路105の構成を詳細に図示したものである。符号列入力部901は再生処理された符号列を入力し、画像やタイルのサイズ、プログレッシブ形態や量子化ステップ等の、復号処理に必要な各種パラメータを抽出する。抽出された各種パラメータは後段の復号処理において適宜用いられる。
【0034】
符号列入力部901において、符号列を読みとってマーカに書かれた関心領域のシフトビット数と、画像データ内の関心領域の分布状態を検出し、関心領域検出回路108に関心領域に関する情報として送出する。
【0035】
また実際の符号列(データ部)は続いてエントロピ復号部902に出力される。
【0036】
なお、復号対象となる全体の符号列には、上述した図8の形態を持つ複数タイル分の符号列が、上述したコンポーネント変換部201にて得られた色成分の数だけ含まれる。本実施の形態では復号処理は各色成分毎に独立して行なうこととし、復号対象となる色成分を構成する各タイルの符号列を順に復号してゆく。
【0037】
エントロピ復号部902は入力した符号列に対して復号処理を行い、量子化インデックスを出力する。この復号処理ではコードブロック内の量子化インデックスを上位ビットプレーンから順に復号され、量子化インデックスが復元される。
【0038】
例えば、この時、符号列のプログレッシブ形態がSNRスケーラブルとなっており、所定数の上位レイヤのみが入力されている場合には、復号処理は入力されたレイヤで打ち切られ、その時点での復元値が量子化インデックスとして出力される。
【0039】
逆量子化部903は入力した量子化インデックスを、先に符号列から読み込まれた量子化ステップを元に逆量子化を行い、変換係数を復元して出力する。
【0040】
逆離散ウェーブレット変換部904は、入力した変換係数から、2次元の逆離散ウェーブレット変換を施すことにより、これに対応する色成分データ(符号化対象画像がモノクロ画像の時は画像濃度データ)を復元して出力する。
【0041】
なおこの時、符号列のプログレッシブ形態が空間解像度スケーラブルであり、前半に符号化されるレベル(例えばLLのみや、LL、HL2、LH2、HH2のみ)のサブバンドのみが復元されている場合は、復元された色成分データの解像度はその復元されたサブバンドのレベルに応じて変化する。
【0042】
図10はこの様子を示しており、同図においてサブバンドLLの係数のみが復号された場合は、逆離散ウェーブレット変換は実質的には行われず、LLの係数が元のデータレンジに収まるように調節された後に出力される。この場合復元された色成分データは、同図10のr=0に示すように元の解像度に対して水平および垂直方向に1/4のサイズとなっている。
【0043】
さらに、LL、HL2、LH2、HH2のサブバンドまで復号された場合、逆変換を1レベル行なうことで同図r=1に示すように、元の解像度に対して水平及び垂直方向に1/2のサイズの色成分データが復元される。
【0044】
以上の処理は各タイル単位で行われ、画像構成部905は復元された各タイルの各色成分データを再度、元の1枚の符号化対象画像を構成する色成分データとして構成してコンポーネント逆変換部906に出力する。
【0045】
コンポーネント逆変換部906は、入力した各色成分データに所定の変換を施すことにより、元の符号化対象画像の色空間を持つ画像データを復元して出力する。この時、元の色成分データがコンポーネント変換部201にて間引き処理されている場合は、逆変換を行なう前に必要な解像度に変換(データ補間)される。
【0046】
以上の説明において、プログレッシブ形態が空間解像度スケーラブルの場合には、復号するレイヤを制限することで、復元される画像の画質を制御することが出来る。また、SNRスケーラブルの場合には、逆離散ウェーブレット変換するサブバンドのレベル数を制限することで復元される画像の解像度を制御することが出来る。
【0047】
さらに関心領域はついては、符号化時にマスクされシフトアップされた領域が高画質で、その他の領域は低画質で再生される。
【0048】
また、エントロピ復号部902、逆量子化部903、逆離散ウェーブレット変換部904等について、システムコントローラからの制御信号を入力することで、各部で行なわれる復号処理を意図的に制御することができる。具体的には、高速再生動作時に、関心領域の再生形態を制御する際に制御信号の入力が行なわれるが、詳細な説明は後述する。
【0049】
コンポーネント逆変換部906から出力された復号後の画像は、装置に内蔵した表示部106で表示可能であり、さらには外部出力端子107から外部の表示装置や記録装置等に出力可能な構成となっている。
【0050】
以上が図1の詳細な説明であり、本発明の再生装置に関して記録動作、通常再生動作について説明した。
【0051】
上述した構成は、静止画(1画面)単位で行なう処理についての説明である。動画を記録・再生する際には、上述した1画面単位の処理を所定のフレームレートに適合するように、ストリーム化して連続処理することによって対応する。もしくは、Motion Jpeg 2000等の動画フォーマットを利用してもよい。
【0052】
次に、高速再生動作について説明する。高速再生とは、複数画面からなる動画像を記録した際に要した記録時間よりも短い時間で倍速再生する機能である。
【0053】
高速再生動作は、通常再生(1倍速の再生)状態もしくは停止状態から、ユーザによる操作部109からの指示入力を受けて、起動可能である。操作部109にはユーザインタフェースとして、選択ボタンまたはジョグシャトル等の操作部材が設けてあり、所望の再生速度を選択または指示入力可能な構成となっている。
【0054】
再生速度設定回路110は、操作部109からの入力を検出し、指示入力値に応じた再生速度を設定して、システムコントローラ112に指示情報を出力する。
【0055】
システムコントローラ112は、再生速度設定回路110からの指示情報に基づいて、再生装置各部の動作を制御して、高速再生動作へと移行する。具体的には、サーボ111が記録/再生部103の記録媒体回転動作を高速にして、読み出し手段を高速またはスキップして移動させ、更に再生処理回路104、復号化回路105の各部を高速で読み出される再生データに対応するように制御する。
【0056】
高速再生動作を行なっているときに、復号化回路105内の符号列入力部901より関心領域に関する情報を入手したら、関心領域検出回路108において関心領域の有無や領域(形態)について解析して、解析結果を出力する。
【0057】
システムコントローラ112は関心領域検出回路108から出力された解析結果と、再生速度設定回路110から指示された指示情報にもとづいて、高速再生動作の速度に応じた復号処理を実行するように、復号化回路105の各部の処理を制御する。具体的には、関心領域が存在する画像(画面)を高速再生する際には、システムコントローラ112がエントロピ復号部902、逆量子化部903や逆離散ウェーブレット変換部904等での処理に対してリアルタイムに制御信号を伝送することで制御し、再生される画面周期に対応させつつ、関心領域の存在を示すマーカ(パラメータ)を変更したり、関心領域に含まれるビットプレーン上でシフトアップした部分を、復号前に全部または一部シフトダウンするよう変更したりして、関心領域を含む画面での復号処理を少なくても高画質領域の一部が無効となるように変更させて、あるいは関心領域以外の復号処理を変更させて、復号処理に要する負荷の軽減や、関心領域の優先度を変更する処置を施す。
【0058】
図11の各図は再生速度に応じて関心領域の復号処理を制御した場合の、表示部106に表示される表示画の一例である。
【0059】
通常再生で図11(a)のように表示されている映像を2倍速再生した場合、図11(b)のように表示される。図11(b)は、画面内の関心領域は通常再生時と同レベルの解像度を維持し、その他の周辺の領域では通常再生時よりも解像度を低く表示する例である。すなわち、関心領域と周辺領域ともに相対的に解像度を下げて、2倍速再生に対応するフレームレートで復号処理を行なったものである。
【0060】
これにより2倍速再生を行なっても、関心領域、周辺領域ともに解像度は低下するが、特に関心領域については視認可能な解像度を保って再生表示可能であり、かつ復号処理時間の短縮ができて2倍速再生のフレームレートに対応できる速さで各画面の復号処理が可能になる。
【0061】
さらに図11(a)のように表示されている映像を3倍速再生のように、更に再生速度を速めた場合、図11(c)のように表示される。図11(c)は、関心領域のパラメータを変更し、関心領域の外周から所定の範囲を周辺領域と同等になるようシフトダウンし、結果として関心領域の面積を縮小したように復号処理した例である。縮小される範囲は再生速度に応じて決定され、再生速度が速いほど関心領域の範囲は小さくなる。
【0062】
これにより3倍速再生等の高速再生を行なっても、3倍速再生のフレームレートに対応する為に各画面の復号処理時間の短縮が可能であり、かつ注目する関心領域の一部は高解像度を維持しながら高速再生表示が可能となる。なお、図11(c)のような関心領域を縮小する形態の復号処理は、高速再生時は再生速度に関わらず行なってもよいし、図11(b)の相対的に解像度を下げる復号処理で対応不可能な、所定の閾値以上の高速再生時に限って行なっても良い。
【0063】
さらに図11(a)のように表示されている映像を高速再生する際、図11(d)のように表示することも可能である。図11(d)は、関心領域のパラメータを変更し、関心領域としてシフトアップした部分を無視して、周辺領域と同等の解像度で復号処理した例である。
【0064】
このように高速再生時には関心領域の復号処理を無視することによって、復号処理が簡略化可能であり、可能な限りの高速再生に対応可能になる。
【0065】
高速再生時のその他の表示形態として、画面内の関心領域のみは高解像度を維持し、その他の周辺の領域では、通常よりも一層解像度を下げて復号処理して表示する例も、本実施の形態より実現可能である。
【0066】
また、高速再生時のその他の表示形態として、関心領域の範囲は同じままで、周辺の領域のみ更新間隔を変更して、復号処理する例も考えられる。例えば、図10(a)の通常再生時には画面全体の更新間隔は1画面毎であるが、2倍速再生時には関心領域、周辺領域ともに4画面毎に設定した場合、3倍速再生時には関心領域は4画面毎を維持し、周辺領域は8画面毎、12画面毎といったように、周辺領域のみ更新間隔を長くする。これにより、復号処理時間を短縮しつつ、注目する被写体の関心領域はフレームレートを高く維持することが可能となる。
【0067】
以上が本実施の形態の説明である。
【0068】
なお、本実施の形態では、高速再生の速度を2倍、3倍と+整数倍で説明してきたが、もちろん−整数倍、すなわち負方向への高速再生も同様に実現可能であり、さらに正、負ともに整数倍に限らず、ジョグシャトル等を用いて速度を無段階的に設定することも可能である。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、高画質に符号化処理された処理領域を含む画像データを高速再生する場合に、前記処理領域の面積を縮小して復号することによって、復号された再生画像中の前記処理領域の一部は高画質で表示可能であり、なおかつ高速再生動作時に復号処理で発生する負荷を軽減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像再生装置の構成ブロック図である。
【図2】本発明の符号化回路を説明するためのブロック図である。
【図3】ウェーブレット変換のサブバンドの構成をあらわす図である。
【図4】関心領域を説明するための図である。
【図5】コードブロックを説明するための図である。
【図6】SNRスケーラブルを説明する図である。
【図7】空間解像度スケーラブルを説明する図である。
【図8】最終的な符号列の構成をあらわす図である。
【図9】本発明の復号化回路を説明するためのブロック図である。
【図10】復号時のサブバンドの様子をあらわす図である。
【図11】本発明における表示画面の例である。
【符号の説明】
100 入力端子
101 符号化回路
102 記録処理回路
103 記録/再生部
104 再生処理回路
105 復号化回路
106 表示部
107 外部出力端子
108 関心領域検出回路
109 操作部
110 再生速度設定回路
111 サーボ回路
112 システムコントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus capable of recording and reproducing images, and more particularly to an image reproducing apparatus and a reproducing method having a high-speed moving image reproduction function.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, recording / playback apparatuses such as digital still cameras and digital video movies have become mainstream products that use Motion JPEG, MPEG, or DV as a moving image recording format.
[0003]
In these products, when a moving image recorded on a recording medium is reproduced in a time shorter than the actual time of the recorded moving image (high-speed reproduction), the time given for the decoding process of each frame in the moving image To reduce the amount of data, the video processing rate can be reduced by reducing the amount of data by reducing the frame rate of the moving picture, reducing the number of frames to be decoded within a unit time, or by reducing the resolution of the image for each frame. Shortened and realized high-speed playback display.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the frame rate is reduced and playback is performed at a high speed to reduce the decoding processing time as in the prior art described above, it is difficult to see the frame-by-frame video display, and the images between the frames are lost and you want to see them. The scene was sometimes overlooked.
[0005]
In addition, when the resolution was lowered uniformly, the image quality of the entire screen was lowered, resulting in a blurred image, and the details of the subject of interest could not be confirmed at all.
[0006]
Further, in any case, the higher the playback speed, the worse the above-mentioned problem, and thus the playback speed may be limited.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving such a problem, the present invention has means having the following configuration.
[0008]
The image reproduction apparatus of the present invention is a reproduction means for reproducing image data composed of a plurality of screens, and is encoded by being shifted up on a bit plane from the other areas in the screen included in the image data. Detection means for detecting a processing region, decoding means for decoding the reproduced image data, reproduction speed selection means capable of selecting a reproduction speed in the reproduction means, and faster than normal reproduction by the reproduction speed selection means When a predetermined playback speed is selected, the decoding is performed such that a part of the processing region detected by the detection unit is shifted down on the bit plane, so that the area of the processing region is reduced and decoding is performed. And a control means for controlling the means.
[0009]
The image reproduction method of the present invention includes a reproduction step of reproducing image data composed of a plurality of screens, and an encoding process by shifting up on a bit plane with respect to other areas in the screen included in the image data. A detection step for detecting the processed region, a decoding step for decoding the reproduced image data, a reproduction speed selection step for selecting a reproduction speed in the reproduction step, and a normal reproduction in the reproduction speed selection step. When a fast predetermined reproduction speed is selected, the processing area detected in the detection step is shifted down on the bit plane, so that the area of the processing area is reduced and decoded. And a control step for controlling the decoding process in the decoding step.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an image reproducing apparatus according to the present invention.
[0012]
[0013]
Next, the operation of the block diagram of FIG. 1 will be described according to the operation state while referring to the configuration of the
[0014]
FIG. 2 shows the configuration of the
[0015]
During the recording operation, the
[0016]
Next, the tile division unit 202 divides the input image data into a plurality of rectangular tiles having a predetermined size and outputs them. The size of the tile can be the maximum size of the entire data of each color component, and in this case, the tile division is not substantially performed.
[0017]
The discrete
[0018]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of subbands output by the discrete
[0019]
In the discrete
[0020]
Next, the quantization unit 204 performs quantization using a quantization step set by a predetermined method for each input subband, and generates and outputs a quantization index. If it is desired to perform the above-described lossless encoding, the quantization unit 204 does not perform quantization but outputs the input transform coefficient itself.
[0021]
In the present embodiment, by providing the region of interest setting unit 205, a special region of interest (hereinafter referred to as a region of interest) is arbitrarily set for a partial region of the image. It is possible to perform encoding by changing the image quality depending on the region, and it is possible to process the region of interest with high image quality (that is, high resolution and high gradation). The region of interest here is the same as the ROI (Region Of Interest) in Jpeg2000, which is a typical encoding method using wavelet transform.
[0022]
When the region of interest is set by the region-of-interest setting unit 205, as shown in FIG. 4, a mask for specifying a transform coefficient related to the region of interest is generated for each subband. In FIG. 4, the white portion corresponds to the region of interest, and the coefficients included in this portion are predetermined bits so that the coefficients related to regions other than the region of interest are completely separated on the bit plane prior to encoding. It is shifted up by several minutes. Thus, by checking the presence of
[0023]
Next, as shown in FIG. 5, the entropy encoding unit 206 further divides the input subband into a plurality of rectangular blocks (hereinafter referred to as code blocks) (when the subband and the rectangular block have the same size, the entropy encoding unit 206 does not divide the subband. Then, entropy encoding is independently performed with this code block as a unit to generate encoded data. At this time, the bits representing the quantization index are arithmetically encoded in order from the upper bit plane to generate encoded data.
[0024]
The code
[0025]
For example, when the set progressive form is SNR scalable, the code
[0026]
On the other hand, when the set progressive form is spatial resolution scalable, the code
[0027]
Further, the code
[0028]
FIG. 8 is an example illustrating the configuration of the code string of the encoded data output from the code
[0029]
The tile header TH_i includes a marker indicating the start of the i-th tile. Further, when a parameter related to encoding in the tile is changed from a previously encoded tile, a marker for specifying the parameter is also included. BS_i is the encoded data of the i-th tile, and its arrangement is configured based on the progressive form described above.
[0030]
The code string formed as described above is recorded on the recording medium by the recording / reproducing
[0031]
Each operation of the recording / reproducing
[0032]
Subsequently, during the normal reproduction operation, the code string reproduced from the recording / reproducing
[0033]
FIG. 9 shows the configuration of the
[0034]
The code string input unit 901 detects the shift bit number of the region of interest written in the marker by reading the code string and the distribution state of the region of interest in the image data, and sends it to the region of interest detection circuit 108 as information on the region of interest. To do.
[0035]
The actual code string (data portion) is then output to the
[0036]
Note that the entire code sequence to be decoded includes code sequences for a plurality of tiles having the form of FIG. 8 described above, as many as the number of color components obtained by the
[0037]
The
[0038]
For example, at this time, when the progressive form of the code string is SNR scalable and only a predetermined number of upper layers are input, the decoding process is terminated at the input layer, and the restored value at that time Is output as a quantization index.
[0039]
The
[0040]
The inverse discrete
[0041]
At this time, when the progressive form of the code string is spatial resolution scalable and only the sub-bands of the levels encoded in the first half (for example, only LL, only LL, HL2, LH2, and HH2) are restored, The resolution of the restored color component data changes according to the level of the restored subband.
[0042]
FIG. 10 shows this state. When only the coefficients of the subband LL are decoded in the same figure, the inverse discrete wavelet transform is not substantially performed so that the coefficients of the LL are within the original data range. Output after adjustment. In this case, the restored color component data has a size of 1/4 in the horizontal and vertical directions with respect to the original resolution, as indicated by r = 0 in FIG.
[0043]
Further, when decoding is performed up to LL, HL2, LH2, and HH2 subbands, by performing inverse transformation at one level, as shown in r = 1 in the figure, the original resolution is ½ in the horizontal and vertical directions. Is restored.
[0044]
The above processing is performed in units of tiles, and the
[0045]
The component inverse transform unit 906 restores and outputs image data having the color space of the original encoding target image by performing predetermined conversion on each input color component data. At this time, when the original color component data has been thinned out by the
[0046]
In the above description, when the progressive form is spatial resolution scalable, the image quality of the restored image can be controlled by limiting the layers to be decoded. In the case of SNR scalable, the resolution of the restored image can be controlled by limiting the number of subband levels to be subjected to inverse discrete wavelet transform.
[0047]
Further, regarding the region of interest, the region masked and shifted up at the time of encoding is reproduced with high image quality, and the other regions are reproduced with low image quality.
[0048]
In addition, the
[0049]
The decoded image output from the component inverse transform unit 906 can be displayed on the
[0050]
The above is the detailed description of FIG. 1, and the recording operation and the normal reproduction operation have been described with respect to the reproduction apparatus of the present invention.
[0051]
The configuration described above is a description of processing performed in units of still images (one screen). When recording / reproducing a moving image, the above-described processing for each screen is streamed and continuously processed so as to conform to a predetermined frame rate. Alternatively, a moving image format such as Motion JPEG 2000 may be used.
[0052]
Next, the high speed reproduction operation will be described. High-speed playback is a function that performs double-speed playback in a shorter time than the recording time required when a moving image consisting of a plurality of screens is recorded.
[0053]
The high-speed playback operation can be started in response to an instruction input from the
[0054]
The reproduction
[0055]
Based on the instruction information from the playback
[0056]
When information on the region of interest is obtained from the code string input unit 901 in the
[0057]
Based on the analysis result output from the region-of-interest detection circuit 108 and the instruction information instructed from the playback
[0058]
Each figure of FIG. 11 is an example of a display image displayed on the
[0059]
When the video displayed as shown in FIG. 11A in normal playback is played back at double speed, the video is displayed as shown in FIG. 11B. FIG. 11B shows an example in which the region of interest in the screen maintains the same level of resolution as that during normal playback, and the other peripheral regions display a lower resolution than during normal playback. That is, both the region of interest and the peripheral region are relatively lowered in resolution, and decoding processing is performed at a frame rate corresponding to double-speed playback.
[0060]
As a result, even if double-speed playback is performed, the resolution of both the region of interest and the peripheral region is reduced. In particular, the region of interest can be reproduced and displayed with a visually recognizable resolution, and the decoding processing time can be shortened. Each screen can be decoded at a speed that can support the frame rate of double-speed playback.
[0061]
Further, when the video displayed as shown in FIG. 11 (a) is further increased in playback speed, such as triple speed playback, it is displayed as shown in FIG. 11 (c). FIG. 11 (c), by changing the parameters of the region of interest shifts down so that the outer peripheral region of interest equal to the peripheral region of the predetermined range, the decoding process as reduce the area of the region of interest as a result of It is an example. The range to be reduced is determined according to the playback speed, and the faster the playback speed, the smaller the range of the region of interest.
[0062]
As a result, even if high-speed playback such as triple-speed playback is performed, the decoding processing time of each screen can be shortened to support the frame rate of triple-speed playback, and a part of the region of interest has high resolution. High-speed playback display is possible while maintaining. Note that the decoding process of reducing the region of interest as shown in FIG. 11C may be performed regardless of the playback speed during high-speed playback, or the decoding process for lowering the resolution relatively in FIG. 11B. This may be performed only during high-speed playback that is not possible to deal with, and that is higher than a predetermined threshold.
[0063]
Furthermore, when the video displayed as shown in FIG. 11A is played back at high speed, it can also be displayed as shown in FIG. FIG. 11D shows an example in which the parameters of the region of interest are changed, the portion shifted up as the region of interest is ignored, and the decoding process is performed with the same resolution as the surrounding region.
[0064]
Thus, by ignoring the decoding process of the region of interest during high-speed playback, the decoding process can be simplified, and it is possible to cope with as high-speed playback as possible.
[0065]
As another display mode for high-speed playback, only the region of interest in the screen maintains a high resolution, and other peripheral regions have a lower resolution than usual and are decoded and displayed. It is feasible from the form.
[0066]
Further, as another display mode at the time of high-speed playback, an example in which the range of the region of interest remains the same and the update interval is changed only in the peripheral region and decoding processing is also considered. For example, in the normal playback shown in FIG. 10A, the update interval of the entire screen is every screen, but when the 2 × speed playback is performed, both the region of interest and the peripheral region are set every 4 screens. Each screen is maintained, and the update interval is increased only in the peripheral area, such as every 8 screens or every 12 screens in the peripheral area. This makes it possible to maintain a high frame rate for the region of interest of the subject of interest while shortening the decoding processing time.
[0067]
The above is the description of the present embodiment.
[0068]
In the present embodiment, the high-speed playback speed has been described as being doubled, tripled, and + integer times. However, of course, −integer multiples, that is, high-speed playback in the negative direction can be similarly realized, and Both negative and negative are not limited to integer multiples, and the speed can be set steplessly using a jog shuttle or the like.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, when image data including a processing region encoded with high image quality is reproduced at high speed, the processing in the decoded reproduced image is performed by reducing the area of the processing region and decoding the image data. A part of the area can be displayed with high image quality, and the load generated by the decoding process during the high-speed playback operation can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image playback apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an encoding circuit of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of subbands of wavelet transform.
FIG. 4 is a diagram for explaining a region of interest.
FIG. 5 is a diagram for explaining a code block;
FIG. 6 is a diagram illustrating SNR scalable.
FIG. 7 is a diagram illustrating spatial resolution scalable.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a final code string.
FIG. 9 is a block diagram for explaining a decoding circuit of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a state of subbands during decoding.
FIG. 11 is an example of a display screen in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画像データに含まれる前記画面内で他の領域よりもビットプレーン上でシフトアップして符号化処理された処理領域を検出する検出手段と、
再生された前記画像データを復号する復号手段と、
前記再生手段における再生速度を選択可能な再生速度選択手段と、
前記再生速度選択手段によって通常再生時よりも速い所定の再生速度が選択された場合、前記検出手段によって検出された前記処理領域の一部を前記ビットプレーン上でシフトダウンすることにより、前記処理領域の面積を縮小して復号するように前記復号手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像再生装置。Playback means for playing back image data comprising a plurality of screens;
Detection means for detecting a processing region that has been encoded by being shifted up on a bit plane from the other region in the screen included in the image data;
Decoding means for decoding the reproduced image data;
Reproduction speed selection means capable of selecting a reproduction speed in the reproduction means;
When a predetermined playback speed faster than normal playback is selected by the playback speed selection means, the processing area is shifted down on the bit plane by detecting a part of the processing area detected by the detection means. And a control means for controlling the decoding means so as to reduce the area of the image.
前記画像データに含まれる前記画面内で他の領域よりもビットプレーン上でシフトアップして符号化処理された処理領域を検出する検出ステップと、
再生された前記画像データを復号する復号ステップと、
前記再生ステップにおける再生速度を選択する再生速度選択ステップと、
前記再生速度選択ステップにおいて通常再生時よりも速い所定の再生速度が選択された場合、前記検出ステップにおいて検出された前記処理領域の一部を前記ビットプレーン上でシフトダウンすることにより、前記処理領域の面積を縮小して復号するように前記復号ステップにおける復号処理を制御する制御ステップとを有することを特徴とする画像再生方法。A playback step for playing back image data comprising a plurality of screens;
A detection step of detecting a processing region that has been encoded by being shifted up on a bit plane from the other region in the screen included in the image data;
A decoding step of decoding the reproduced image data;
A playback speed selection step of selecting a playback speed in the playback step;
When a predetermined playback speed higher than that during normal playback is selected in the playback speed selection step, a part of the processing area detected in the detection step is shifted down on the bit plane, whereby the processing area And a control step for controlling the decoding process in the decoding step so as to reduce the area of the image.
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