JP4284830B2 - 動画像編集復号化装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集する動画像編集装置及び動画像復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像を圧縮符号化する方法として、フレーム間の相関を利用する方法が広く知られている。国際標準方式であるＭＰＥＧ方式もこのような方法の一つである。
ここでは例として、ＭＰＥＧ方式の場合について、動画像符号化方法を図５を用いて説明する。
図５は、ＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順及びフレーム間の相関関係を示した模式図である。
【０００３】
図５（ａ）のように原画像が入力されるとする。ここで、図５（ａ）上の矢印は、フレーム間の相関関係を示し、矢印の始端が参照されるフレームを表し、矢印の終端が参照するフレームを表している。
例えば、フレーム＃５０５は、フレーム＃５０２を参照フレームとして用いることにより符号化され、フレーム＃５０７は、フレーム＃５０５と＃５０８とを参照フレームとして用いることにより符号化される。
【０００４】
ここで、このようにフレーム間符号化を用いて符号化されたフレームをフレーム間予測を行って元の状態の画像に復号化することを考えると、参照フレームは、参照したフレームを復号化する時点で既に復号化されていなければならない。
例えば、フレーム＃５０７を復号化する場合には、フレーム＃５０５とフレーム＃５０８とがそれ以前に復号化されていなければならない。そのためにＭＰＥＧ方式においては、符号列の順序は原画像の順序とは異なり、参照される参照フレームが参照するフレームより前に来るようになっている。
【０００５】
図５（ａ）の原画像に対する符号列の順序を図５（ｂ）に示す。
ここで、Ｉ、Ｐ、Ｂの記号はそれぞれ、フレーム内符号化を施すピクチャ（フレーム）、前方向予測を用いたフレーム間符号化を施すフレーム、双方向予測を用いたフレーム間符号化を施すフレームを示す。
また、符号列上でＩフレームから次のＩフレームまでのフレームの集合をＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼び、図５に示されるように、フレーム＃５００〜＃５０５とフレーム＃５０６〜＃５１１とが、それぞれＧＯＰとなる。
よって、一般的に記録媒体にはこのＧＯＰを単位として記録が行なわれる。
【０００６】
つぎに、上記の方法と同様に符号化された図６（ａ）と図６（ｂ）の二つの符号列をＧＯＰ単位で編集して連結することを考える。
図６（ａ）に示されるフレーム＃６００〜＃６０５よりなるＧＯＰ＃６００の後に、図６（ｂ）に示されるフレーム＃６５６〜＃６６１よりなるＧＯＰ＃６５１を連結すると、図６（ｃ）に示されるような符号列が出来る。
この図６（ｃ）の符号列を復号化する場合、フレーム＃６５６、＃６５７は、符号化時に参照したフレーム＃６５５の符号列が編集後の符号列には存在しないために正しく復号化出来ないという問題が出て来る。
【０００７】
そこで特開平６−１１３１９８号公報では、参照フレームの符号列が存在しないために正しく復号化出来ないフレーム、すなわち、図６（ｄ）におけるフレーム＃６５６、＃６５７のようなフレームについては、所定レベルの黒画像のように、予め用意した代替画像に置き換えて再生する方法が提案されている。
【０００８】
このような場合には、符号列を一度復号化して復号化画像を得る。
そして復号化画像に対して編集を行い、編集後の復号化画像を再び符号化することにより、編集後の動画像の符号列を得なければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の正しく復号化出来ないフレームを代替画像に置き換える方法では、本来の画像とは異なる画像が挿入されるために、編集点において視覚上の違和感が生じる課題がある。
【００１０】
また、フレーム単位で編集を行う場合に符号列を動画像に一度復号化して編集を行い、編集された動画像を再度符号化する方法では、編集時に符号化装置が必要となり、かつ符号化により大きな画質劣化が生じる課題がある。
【００１１】
本発明は、上記の従来の問題点を、符号化時に参照した画像フレームの符号列で編集直後の符号列には存在しない編集点直前の画像フレームを記録して置き、それを再生使用可能にして解決するものであり、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集する場合に、再符号化することなく符号列の状態で編集し、かつフレーム単位での編集をも可能にする動画像編集装置及び動画像復号化方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、
請求項１の発明は、
フレーム間符号化を用いて符号化された第１の動画像符号列における任意のピクチャである第１編集点ピクチャの次に、フレーム間符号化を用いて符号化された第２の動画像符号列における任意のピクチャである第２編集点ピクチャから再生する編集再生指示を出力する制御手段と、
前記編集再生指示に基づき、前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャが画面内符号化されたＩピクチャであるか否かを解析し、前記第２編集点ピクチャがＩピクチャでない場合は、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な参照ピクチャを前記第２の動画像符号列において特定する編集手段と、
前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号するために必要なＩピクチャおよびＰピクチャを記憶する第１の参照メモリと、
前記第２の動画像符号列におけるＢピクチャを復号するために必要なＩピクチャおよびＰピクチャを記憶する第２の参照メモリと、
前記編集再生指示に基づき、前記第１の動画像符号列における先頭のピクチャから前記任意のピクチャまでを、前記第１の動画像符号列におけるＩピクチャおよびＰピクチャについては復号すると共に、前記第１の参照メモリに記憶して、前記第１の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して前記Ｂピクチャを復号し、かつ、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャのうち、最先のピクチャの復号タイミングが到来した場合、当該最先のピクチャから前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャを復号すると共に、前記第２の参照メモリに記憶し、前記第１の動画像符号列における前記第１編終点ピクチャの再生が終了した時に、前記第２の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して復号して、前記第２編集点ピクチャから前記第２の動画像符号列を復号する復号手段と、
を有する動画像編集復号化装置である。
請求項２の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の復号化処理速度が画像再生速度の２倍以上の復号化速度を有することを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項３の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の記録再生速度は符号列再生速度の２倍以上にすることを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項４の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の参照メモリおよび第２の参照メモリは２画面以上記憶可能な構成にしたことを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項５の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列から前記第２の動画像符号列の切り替え再生中の復号化処理において前記第２の動画像符号列の画面間符号化データ（Ｂピクチャ）を前記復号手段に送らないようにする切替え手段を有することを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項６の発明は、
フレーム間符号化を用いて符号化された第１の動画像符号列における任意のピクチャである第１編集点ピクチャの次に、フレーム間符号化を用いて符号化された第２の動画像符号列における任意のピクチャである第２編集点ピクチャから再生する編集再生指示を出力するステップと、
前記編集再生指示に基づき、前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャが画面内符号化されたＩピクチャであるか否かを解析し、前記第２編集点ピクチャがＩピクチャでない場合は、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な参照ピクチャを前記第２の動画像符号列において特定するステップと、
前記編集再生指示に基づき、前記第１の動画像符号列における先頭のピクチャから前記任意のピクチャまでを、前記第１の動画像符号列におけるＩピクチャおよびＰピクチャについては復号すると共に、前記第１の参照メモリに記憶して、前記第１の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して前記Ｂピクチャを復号するステップと、
前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャのうち、最先のピクチャの復号タイミングが到来した場合、当該最先のピクチャから前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャを復号すると共に、前記第２の参照メモリに記憶し、前記第１の動画像符号列における前記第１編終点ピクチャの再生が終了した時に、前記第２の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して復号して、前記第２編集点ピクチャから前記第２の動画像符号列を復号するステップと、
を有する動画像編集復号化方法である。
請求項７の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の復号化処理速度が画像再生速度の２倍以上の復号化速度を有することを特徴とする動画像編集復号化方法である。
請求項８の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の記録再生速度は符号列再生速度の２倍以上にすることを特徴とする動画像編集復号化方法である。
請求項９の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の参照メモリおよび第２の参照メモリは２画面以上記憶可能な構成にしたことを特徴とする動画像編集復号化方法である。
請求項１０の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列から前記第２の動画像符号列の切り替え再生中の復号化処理において前記第２の動画像符号列の画面間符号化データ（Ｂピクチャ）を前記復号手段に送らないようにする切替えステップを有することを特徴とする動画像編集復号化方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の動画像編集復号化装置（方法）の一実施例について、以下に図と共に説明する。
図１に示される本発明の動画像編集復号化装置（方法）の一実施例は、ディスク装置１０、データ再生部１１、スイッチ１２，１８、ディスクバッファ１３、編集リスト解析器１４、システム制御器１５、動画像復号化器１７、通常時用参照メモリ１９、及び編集時用参照メモリ２０より構成されている。
【００１４】
本発明の動画像編集復号化は、符号化方法としてＭＰＥＧを用い、符号化時の画面単位をフレームとした場合について説明する。勿論インターレース画像におけるフィールド単位で行っても同様である。
【００１５】
図３は、符号化列＃１、＃２の構成と図１に示される参照フレームのメモリに記憶されるフレームを示し、図４は、符号化列＃１、＃２の切替えのタイミングを示し、編集後の再生表示順を示す。
【００１６】
図３及び図４に示される符号化列＃１、＃２は、ＭＰＥＧ方式で符号化されたものとする。
さて、これらの符号化列を用いて、符号化列＃１、に対応した動画像＃１、＃２を編集することを考える。
ここでは、動画像＃１のフレームＢ１２の後に、動画像＃２のフレームＢ６３を接続して再生する場合について説明する。
【００１７】
本発明で用いるディスク装置１０の転送レート、復号化の処理速度は、符号化時の２倍以上の転送レートで再生出来るよう２倍速以上の回転とし、かつ復号化処理速度が画像再生フレームレートの２倍以上で復号化出来るようにする。
また、図１のディスク装置１０に記録されている符号化列のアクセスはＧＯＰ単位で行うことが出来るものとする。
【００１８】
図３に示される動画像符号列＃１の先頭Ｂ０からフレームＢ１２までの動画像の後に、動画像符号列＃２のフレームＢ６３以降の動画像を接続するもので、その接続指示が、まずシステム制御器１５に入力される。
【００１９】
前記システム制御器１５は、データ再生部１１に命令を送ると共に、スイッチ１２を編集リスト解析器１４の方へ切り替え、ディスク装置１０から符号化列のＧＯＰ先頭のアドレスなどの位置情報が記録されているデータを読み出し、編集リスト解析器１４に供給する。
【００２０】
また、前記システム制御器１５は、動画像符号列＃１の先頭ＧＯＰが記録されているアドレスを検索し、動画像符号列＃１の符号化列の再生を開始する。
再生された動画像符号列＃１の符号化列は、スイッチ１２に入力され、システム制御器１５は、動画像符号列＃１が指定されたフレームＢ１２まで再生を行うように指示する。
【００２１】
一方、動画像符号列＃２はフレームＢ６３から再生開始するが、復号時にフレーム間予測を行うため、予め参照メモリ（２、３）２０に復号化したフレームＰ６１、Ｐ６４をそれぞれ入力しておく必要があり、そうしないとフレームＢ６３は復号化出来ない。
【００２２】
動画像符号列＃１、＃２の編集後のフレームの表示順を示した図４に示されるように、動画像符号列＃２のフレームＢ６３を再生するためには、フレームＢ６３を含むＧＯＰを、動画像符号列＃１のＢ１２が復号化される前に再生しなければならない。
フレームＰ６４はＰ６１を参照画像として、Ｐ６１はＰ５８を参照画像として、Ｐ５８はＩ５５を参照画像として復号化される。フレーム内復号化画像Ｉ５５は参照画像なしで単独で復号化できる。
【００２３】
そのためフレームＰ６４、Ｐ６１を復号化して参照画像とするためには、少なくともフレーム内復号化画像Ｉ５５から復号化を開始しなければならない。
また、フレームＢ１２の後に接続以降最初のフレームであるフレームＢ６３を再生するためには、１１フレーム前のフレームＩ５５をＢ１２の復号化終了前にディスク装置１０から再生しなければならない。
【００２４】
この為に、システム制御器１５がデータ再生部１１に指示を出し、１１フレーム前のフレームＩ５５（＃２）からフレームＰ６４（＃２）までと、それに対応するフレームＢ３（＃１）からフレームＢ１２（＃１）までの期間、ディスク装置１０からデータをＧＯＰ１０、ＧＯＰ２２、ＧＯＰ１１、ＧＯＰ２３、…の順に交互に再生して、スイッチ１２を介してディスクバッファ１３に送出する。
【００２５】
前記ディスクバッファ１３に書き込まれたデータはシステム制御器１５の指示に従って、
｛ Ｂ０（＃１），Ｂ１（＃１），Ｐ５（＃１），Ｉ５５（＃２），Ｂ３（＃１）,Ｂ５３（＃２），Ｂ４（＃１），Ｂ５４（＃２），Ｐ１１（＃１），Ｐ５８（＃２）， … ，Ｐ１４（＃１），Ｐ６４（＃２），Ｂ１２（＃１），Ｂ６２（＃２）， Ｂ６３（＃２），Ｐ６７（＃２），Ｂ６５（＃２），Ｂ６６（＃２），… ｝
のように動画像符号列＃１、＃２が交互に動画像復号化器１７へ送られる。
【００２６】
動画像＃１の符号化列が動画像復号化器１７へ送られている場合は、Ｉ，Ｐピクチャ（フレーム）の復号化された参照画像となる画像は、２画面記憶（記録）が出来る参照メモリ（０、１）１９に切替えスイッチ１８を介して交互に供給記憶（記録）され、Ｂフレームの復号時に参照される。
【００２７】
また、動画像＃２の符号化列が動画像復号化器１７へ送られている場合は、Ｉ，Ｐピクチャ（フレーム）の復号化された参照画像となる画像は、２画面記憶（記録）が出来る編集時用参照メモリ（２、３）２０に切替えスイッチ１を介して交互に供給記憶（記録）される。
よつて、参照メモリ１９には通常の復号時に使用される参照画像が、この参照メモリ２０には編集時の復号に使用される参照画像が記憶（記録）されることになる。
【００２８】
この切替えのタイミングの指示は図４に示される通りにシステム制御器１５から与えられる。
システム制御器１５の指令により動画像＃１の符号化列のフレームＢ１２の後で、動画像＃２の符号化列のＢ６３に切り替えられる。
【００２９】
参照画像がある場合には通常用の参照メモリ１９から再生して参照し、参照画像がない場合には切替えスイッチ１８を切り替えて専用の参照メモリ２０から呼び出して再生して参照するようにする。
フレームＢ６３の復号に参照するI５５（＃２）、Ｐ６４（＃２）はこの専用の参照メモリ２０に前もって記録されているので、それを再生して切替えスイッチ１８を介して参照して復号されて送出される。
【００３０】
これを実現するためは、動画像復号化器１７は再生画像出力の再生フレームレートクロックの２倍以上の速度で復号化を行うようにする。
例えば、図４において、符号化列＃１のフレームＢ３のみを復号化して再生する場合、１フレーム再生時間以内で処理を行わなければならない。
【００３１】
この時間に本発明では符号化列＃２のフレームＢ５３の復号化を行なわなければならない。すなわち、１フレーム時間内でＢ３、及びＢ５３の２フレームを復号化しなければならない。
【００３２】
以上のように本発明の動画像復号化装置を用いることによって、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集、再生する場合においても画質劣化を伴わずに再生することが出来る。
【００３３】
図２は本発明の動画像編集復号化装置（方法）の他の実施例を示すブロック構成図である。
図２は、図１に示される本発明の動画像編集復号化装置の一実施例のディスクバッファ１３と動画像復号器１７との間に、切替えスイッチ１６を加えた構成のもので、前記一実施例と共通の構成部分の説明はこれを省略する。
【００３４】
図２に示されるスイッチ１６は、動画像＃２が再生表示される符号化列の画像が送られるまでは、参照画像となるＩ，Ｐピクチャのみを動画像復号化器１７に送るようにして、図４の符号列＃２に示されるＩ５５からＢ６２までのＢピクチャは復号化する必要がないので、このスイッチ１６をデータ破棄側に切り替え、余分な処理を削減させることが出来る。
【００３５】
本発明の動画像編集復号化装置（方法）を用いることによって、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集、再生する場合においても、画質劣化を伴わずに再生することが出来、Ｂピクチャを復号化する必要がないので、復号化処理が簡単になる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明の動画像編集復号化装置（方法）を用いることによって、編集点直後のＧＯＰまたは編集点直後フレームの復号時に使用される欠落してしまっている参照画像のみを前もって編集時専用の参照画像記憶手段に記憶して置き、それを編集点直後の再生に参照するようにしたので、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集、再生する場合でも、編集時に符号化装置を必要とせず、かつ符号化により大きな画質劣化もなく、フレーム単位の編集再生をすることが出来、Ｂピクチャを復号化する必要がないので、復号化処理が非常に簡単に行うことが出来る。
【００３７】
本発明によると、直前の参照画像のみを前もって編集時専用の参照画像記憶手段に記憶しておけばよいので、参照画像記憶手段の記憶容量は少ないもので、接続点の編集が可能になり、コスト的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動画像編集復号化装置（方法）の一実施例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の動画像編集復号化装置（方法）の他の実施例を示すブロック構成図である。
【図３】本発明のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順、フレーム間の相関関係、及び再生表示順を示した模式図である。
【図４】本発明の編集時のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順、フレーム間の相関関係及び再生表示順を示した模式図である。
【図５】従来のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順及びフレーム間の相関関係を示した模式図である。
【図６】従来のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順及びフレーム間の相関関係を示した模式図である。
【符号の説明】
１０ ディスク装置（記録再生手段）
１１ データ再生部
１２，１８ 切替えスイッチ
１３ ディスクバッファ
１４ 編集リスト解析器
１５ システム制御器
１６ 切替えスイッチ（切替え手段）
１７ 動画像復号化器（復号化手段）
１９ 通常用参照メモリ（通常用参照画像記憶手段）
２０ 編集時用参照メモリ（編集時用参照画像記憶手段）
２１ 再生画像
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集する動画像編集装置及び動画像復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像を圧縮符号化する方法として、フレーム間の相関を利用する方法が広く知られている。国際標準方式であるＭＰＥＧ方式もこのような方法の一つである。
ここでは例として、ＭＰＥＧ方式の場合について、動画像符号化方法を図５を用いて説明する。
図５は、ＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順及びフレーム間の相関関係を示した模式図である。
【０００３】
図５（ａ）のように原画像が入力されるとする。ここで、図５（ａ）上の矢印は、フレーム間の相関関係を示し、矢印の始端が参照されるフレームを表し、矢印の終端が参照するフレームを表している。
例えば、フレーム＃５０５は、フレーム＃５０２を参照フレームとして用いることにより符号化され、フレーム＃５０７は、フレーム＃５０５と＃５０８とを参照フレームとして用いることにより符号化される。
【０００４】
ここで、このようにフレーム間符号化を用いて符号化されたフレームをフレーム間予測を行って元の状態の画像に復号化することを考えると、参照フレームは、参照したフレームを復号化する時点で既に復号化されていなければならない。
例えば、フレーム＃５０７を復号化する場合には、フレーム＃５０５とフレーム＃５０８とがそれ以前に復号化されていなければならない。そのためにＭＰＥＧ方式においては、符号列の順序は原画像の順序とは異なり、参照される参照フレームが参照するフレームより前に来るようになっている。
【０００５】
図５（ａ）の原画像に対する符号列の順序を図５（ｂ）に示す。
ここで、Ｉ、Ｐ、Ｂの記号はそれぞれ、フレーム内符号化を施すピクチャ（フレーム）、前方向予測を用いたフレーム間符号化を施すフレーム、双方向予測を用いたフレーム間符号化を施すフレームを示す。
また、符号列上でＩフレームから次のＩフレームまでのフレームの集合をＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼び、図５に示されるように、フレーム＃５００〜＃５０５とフレーム＃５０６〜＃５１１とが、それぞれＧＯＰとなる。
よって、一般的に記録媒体にはこのＧＯＰを単位として記録が行なわれる。
【０００６】
つぎに、上記の方法と同様に符号化された図６（ａ）と図６（ｂ）の二つの符号列をＧＯＰ単位で編集して連結することを考える。
図６（ａ）に示されるフレーム＃６００〜＃６０５よりなるＧＯＰ＃６００の後に、図６（ｂ）に示されるフレーム＃６５６〜＃６６１よりなるＧＯＰ＃６５１を連結すると、図６（ｃ）に示されるような符号列が出来る。
この図６（ｃ）の符号列を復号化する場合、フレーム＃６５６、＃６５７は、符号化時に参照したフレーム＃６５５の符号列が編集後の符号列には存在しないために正しく復号化出来ないという問題が出て来る。
【０００７】
そこで特開平６−１１３１９８号公報では、参照フレームの符号列が存在しないために正しく復号化出来ないフレーム、すなわち、図６（ｄ）におけるフレーム＃６５６、＃６５７のようなフレームについては、所定レベルの黒画像のように、予め用意した代替画像に置き換えて再生する方法が提案されている。
【０００８】
このような場合には、符号列を一度復号化して復号化画像を得る。
そして復号化画像に対して編集を行い、編集後の復号化画像を再び符号化することにより、編集後の動画像の符号列を得なければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の正しく復号化出来ないフレームを代替画像に置き換える方法では、本来の画像とは異なる画像が挿入されるために、編集点において視覚上の違和感が生じる課題がある。
【００１０】
また、フレーム単位で編集を行う場合に符号列を動画像に一度復号化して編集を行い、編集された動画像を再度符号化する方法では、編集時に符号化装置が必要となり、かつ符号化により大きな画質劣化が生じる課題がある。
【００１１】
本発明は、上記の従来の問題点を、符号化時に参照した画像フレームの符号列で編集直後の符号列には存在しない編集点直前の画像フレームを記録して置き、それを再生使用可能にして解決するものであり、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集する場合に、再符号化することなく符号列の状態で編集し、かつフレーム単位での編集をも可能にする動画像編集装置及び動画像復号化方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、
請求項１の発明は、
フレーム間符号化を用いて符号化された第１の動画像符号列における任意のピクチャである第１編集点ピクチャの次に、フレーム間符号化を用いて符号化された第２の動画像符号列における任意のピクチャである第２編集点ピクチャから再生する編集再生指示を出力する制御手段と、
前記編集再生指示に基づき、前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャが画面内符号化されたＩピクチャであるか否かを解析し、前記第２編集点ピクチャがＩピクチャでない場合は、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な参照ピクチャを前記第２の動画像符号列において特定する編集手段と、
前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号するために必要なＩピクチャおよびＰピクチャを記憶する第１の参照メモリと、
前記第２の動画像符号列におけるＢピクチャを復号するために必要なＩピクチャおよびＰピクチャを記憶する第２の参照メモリと、
前記編集再生指示に基づき、前記第１の動画像符号列における先頭のピクチャから前記任意のピクチャまでを、前記第１の動画像符号列におけるＩピクチャおよびＰピクチャについては復号すると共に、前記第１の参照メモリに記憶して、前記第１の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して前記Ｂピクチャを復号し、かつ、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャのうち、最先のピクチャの復号タイミングが到来した場合、当該最先のピクチャから前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャを復号すると共に、前記第２の参照メモリに記憶し、前記第１の動画像符号列における前記第１編終点ピクチャの再生が終了した時に、前記第２の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して復号して、前記第２編集点ピクチャから前記第２の動画像符号列を復号する復号手段と、
を有する動画像編集復号化装置である。
請求項２の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の復号化処理速度が画像再生速度の２倍以上の復号化速度を有することを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項３の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の記録再生速度は符号列再生速度の２倍以上にすることを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項４の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の参照メモリおよび第２の参照メモリは２画面以上記憶可能な構成にしたことを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項５の発明は、
請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列から前記第２の動画像符号列の切り替え再生中の復号化処理において前記第２の動画像符号列の画面間符号化データ（Ｂピクチャ）を前記復号手段に送らないようにする切替え手段を有することを特徴とする動画像編集復号化装置である。
請求項６の発明は、
フレーム間符号化を用いて符号化された第１の動画像符号列における任意のピクチャである第１編集点ピクチャの次に、フレーム間符号化を用いて符号化された第２の動画像符号列における任意のピクチャである第２編集点ピクチャから再生する編集再生指示を出力するステップと、
前記編集再生指示に基づき、前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャが画面内符号化されたＩピクチャであるか否かを解析し、前記第２編集点ピクチャがＩピクチャでない場合は、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な参照ピクチャを前記第２の動画像符号列において特定するステップと、
前記編集再生指示に基づき、前記第１の動画像符号列における先頭のピクチャから前記任意のピクチャまでを、前記第１の動画像符号列におけるＩピクチャおよびＰピクチャについては復号すると共に、前記第１の参照メモリに記憶して、前記第１の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して前記Ｂピクチャを復号するステップと、
前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャのうち、最先のピクチャの復号タイミングが到来した場合、当該最先のピクチャから前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャを復号すると共に、前記第２の参照メモリに記憶し、前記第１の動画像符号列における前記第１編終点ピクチャの再生が終了した時に、前記第２の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して復号して、前記第２編集点ピクチャから前記第２の動画像符号列を復号するステップと、
を有する動画像編集復号化方法である。
請求項７の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の復号化処理速度が画像再生速度の２倍以上の復号化速度を有することを特徴とする動画像編集復号化方法である。
請求項８の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の記録再生速度は符号列再生速度の２倍以上にすることを特徴とする動画像編集復号化方法である。
請求項９の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の参照メモリおよび第２の参照メモリは２画面以上記憶可能な構成にしたことを特徴とする動画像編集復号化方法である。
請求項１０の発明は、
請求項６に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列から前記第２の動画像符号列の切り替え再生中の復号化処理において前記第２の動画像符号列の画面間符号化データ（Ｂピクチャ）を前記復号手段に送らないようにする切替えステップを有することを特徴とする動画像編集復号化方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の動画像編集復号化装置（方法）の一実施例について、以下に図と共に説明する。
図１に示される本発明の動画像編集復号化装置（方法）の一実施例は、ディスク装置１０、データ再生部１１、スイッチ１２，１８、ディスクバッファ１３、編集リスト解析器１４、システム制御器１５、動画像復号化器１７、通常時用参照メモリ１９、及び編集時用参照メモリ２０より構成されている。
【００１４】
本発明の動画像編集復号化は、符号化方法としてＭＰＥＧを用い、符号化時の画面単位をフレームとした場合について説明する。勿論インターレース画像におけるフィールド単位で行っても同様である。
【００１５】
図３は、符号化列＃１、＃２の構成と図１に示される参照フレームのメモリに記憶されるフレームを示し、図４は、符号化列＃１、＃２の切替えのタイミングを示し、編集後の再生表示順を示す。
【００１６】
図３及び図４に示される符号化列＃１、＃２は、ＭＰＥＧ方式で符号化されたものとする。
さて、これらの符号化列を用いて、符号化列＃１、に対応した動画像＃１、＃２を編集することを考える。
ここでは、動画像＃１のフレームＢ１２の後に、動画像＃２のフレームＢ６３を接続して再生する場合について説明する。
【００１７】
本発明で用いるディスク装置１０の転送レート、復号化の処理速度は、符号化時の２倍以上の転送レートで再生出来るよう２倍速以上の回転とし、かつ復号化処理速度が画像再生フレームレートの２倍以上で復号化出来るようにする。
また、図１のディスク装置１０に記録されている符号化列のアクセスはＧＯＰ単位で行うことが出来るものとする。
【００１８】
図３に示される動画像符号列＃１の先頭Ｂ０からフレームＢ１２までの動画像の後に、動画像符号列＃２のフレームＢ６３以降の動画像を接続するもので、その接続指示が、まずシステム制御器１５に入力される。
【００１９】
前記システム制御器１５は、データ再生部１１に命令を送ると共に、スイッチ１２を編集リスト解析器１４の方へ切り替え、ディスク装置１０から符号化列のＧＯＰ先頭のアドレスなどの位置情報が記録されているデータを読み出し、編集リスト解析器１４に供給する。
【００２０】
また、前記システム制御器１５は、動画像符号列＃１の先頭ＧＯＰが記録されているアドレスを検索し、動画像符号列＃１の符号化列の再生を開始する。
再生された動画像符号列＃１の符号化列は、スイッチ１２に入力され、システム制御器１５は、動画像符号列＃１が指定されたフレームＢ１２まで再生を行うように指示する。
【００２１】
一方、動画像符号列＃２はフレームＢ６３から再生開始するが、復号時にフレーム間予測を行うため、予め参照メモリ（２、３）２０に復号化したフレームＰ６１、Ｐ６４をそれぞれ入力しておく必要があり、そうしないとフレームＢ６３は復号化出来ない。
【００２２】
動画像符号列＃１、＃２の編集後のフレームの表示順を示した図４に示されるように、動画像符号列＃２のフレームＢ６３を再生するためには、フレームＢ６３を含むＧＯＰを、動画像符号列＃１のＢ１２が復号化される前に再生しなければならない。
フレームＰ６４はＰ６１を参照画像として、Ｐ６１はＰ５８を参照画像として、Ｐ５８はＩ５５を参照画像として復号化される。フレーム内復号化画像Ｉ５５は参照画像なしで単独で復号化できる。
【００２３】
そのためフレームＰ６４、Ｐ６１を復号化して参照画像とするためには、少なくともフレーム内復号化画像Ｉ５５から復号化を開始しなければならない。
また、フレームＢ１２の後に接続以降最初のフレームであるフレームＢ６３を再生するためには、１１フレーム前のフレームＩ５５をＢ１２の復号化終了前にディスク装置１０から再生しなければならない。
【００２４】
この為に、システム制御器１５がデータ再生部１１に指示を出し、１１フレーム前のフレームＩ５５（＃２）からフレームＰ６４（＃２）までと、それに対応するフレームＢ３（＃１）からフレームＢ１２（＃１）までの期間、ディスク装置１０からデータをＧＯＰ１０、ＧＯＰ２２、ＧＯＰ１１、ＧＯＰ２３、…の順に交互に再生して、スイッチ１２を介してディスクバッファ１３に送出する。
【００２５】
前記ディスクバッファ１３に書き込まれたデータはシステム制御器１５の指示に従って、
｛ Ｂ０（＃１），Ｂ１（＃１），Ｐ５（＃１），Ｉ５５（＃２），Ｂ３（＃１）,Ｂ５３（＃２），Ｂ４（＃１），Ｂ５４（＃２），Ｐ１１（＃１），Ｐ５８（＃２）， … ，Ｐ１４（＃１），Ｐ６４（＃２），Ｂ１２（＃１），Ｂ６２（＃２）， Ｂ６３（＃２），Ｐ６７（＃２），Ｂ６５（＃２），Ｂ６６（＃２），… ｝
のように動画像符号列＃１、＃２が交互に動画像復号化器１７へ送られる。
【００２６】
動画像＃１の符号化列が動画像復号化器１７へ送られている場合は、Ｉ，Ｐピクチャ（フレーム）の復号化された参照画像となる画像は、２画面記憶（記録）が出来る参照メモリ（０、１）１９に切替えスイッチ１８を介して交互に供給記憶（記録）され、Ｂフレームの復号時に参照される。
【００２７】
また、動画像＃２の符号化列が動画像復号化器１７へ送られている場合は、Ｉ，Ｐピクチャ（フレーム）の復号化された参照画像となる画像は、２画面記憶（記録）が出来る編集時用参照メモリ（２、３）２０に切替えスイッチ１を介して交互に供給記憶（記録）される。
よつて、参照メモリ１９には通常の復号時に使用される参照画像が、この参照メモリ２０には編集時の復号に使用される参照画像が記憶（記録）されることになる。
【００２８】
この切替えのタイミングの指示は図４に示される通りにシステム制御器１５から与えられる。
システム制御器１５の指令により動画像＃１の符号化列のフレームＢ１２の後で、動画像＃２の符号化列のＢ６３に切り替えられる。
【００２９】
参照画像がある場合には通常用の参照メモリ１９から再生して参照し、参照画像がない場合には切替えスイッチ１８を切り替えて専用の参照メモリ２０から呼び出して再生して参照するようにする。
フレームＢ６３の復号に参照するI５５（＃２）、Ｐ６４（＃２）はこの専用の参照メモリ２０に前もって記録されているので、それを再生して切替えスイッチ１８を介して参照して復号されて送出される。
【００３０】
これを実現するためは、動画像復号化器１７は再生画像出力の再生フレームレートクロックの２倍以上の速度で復号化を行うようにする。
例えば、図４において、符号化列＃１のフレームＢ３のみを復号化して再生する場合、１フレーム再生時間以内で処理を行わなければならない。
【００３１】
この時間に本発明では符号化列＃２のフレームＢ５３の復号化を行なわなければならない。すなわち、１フレーム時間内でＢ３、及びＢ５３の２フレームを復号化しなければならない。
【００３２】
以上のように本発明の動画像復号化装置を用いることによって、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集、再生する場合においても画質劣化を伴わずに再生することが出来る。
【００３３】
図２は本発明の動画像編集復号化装置（方法）の他の実施例を示すブロック構成図である。
図２は、図１に示される本発明の動画像編集復号化装置の一実施例のディスクバッファ１３と動画像復号器１７との間に、切替えスイッチ１６を加えた構成のもので、前記一実施例と共通の構成部分の説明はこれを省略する。
【００３４】
図２に示されるスイッチ１６は、動画像＃２が再生表示される符号化列の画像が送られるまでは、参照画像となるＩ，Ｐピクチャのみを動画像復号化器１７に送るようにして、図４の符号列＃２に示されるＩ５５からＢ６２までのＢピクチャは復号化する必要がないので、このスイッチ１６をデータ破棄側に切り替え、余分な処理を削減させることが出来る。
【００３５】
本発明の動画像編集復号化装置（方法）を用いることによって、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集、再生する場合においても、画質劣化を伴わずに再生することが出来、Ｂピクチャを復号化する必要がないので、復号化処理が簡単になる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明の動画像編集復号化装置（方法）を用いることによって、編集点直後のＧＯＰまたは編集点直後フレームの復号時に使用される欠落してしまっている参照画像のみを前もって編集時専用の参照画像記憶手段に記憶して置き、それを編集点直後の再生に参照するようにしたので、フレーム間符号化を用いて符号化された動画像を編集、再生する場合でも、編集時に符号化装置を必要とせず、かつ符号化により大きな画質劣化もなく、フレーム単位の編集再生をすることが出来、Ｂピクチャを復号化する必要がないので、復号化処理が非常に簡単に行うことが出来る。
【００３７】
本発明によると、直前の参照画像のみを前もって編集時専用の参照画像記憶手段に記憶しておけばよいので、参照画像記憶手段の記憶容量は少ないもので、接続点の編集が可能になり、コスト的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動画像編集復号化装置（方法）の一実施例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の動画像編集復号化装置（方法）の他の実施例を示すブロック構成図である。
【図３】本発明のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順、フレーム間の相関関係、及び再生表示順を示した模式図である。
【図４】本発明の編集時のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順、フレーム間の相関関係及び再生表示順を示した模式図である。
【図５】従来のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順及びフレーム間の相関関係を示した模式図である。
【図６】従来のＭＰＥＧ方式における原画像と符号列のフレーム順及びフレーム間の相関関係を示した模式図である。
【符号の説明】
１０ ディスク装置（記録再生手段）
１１ データ再生部
１２，１８ 切替えスイッチ
１３ ディスクバッファ
１４ 編集リスト解析器
１５ システム制御器
１６ 切替えスイッチ（切替え手段）
１７ 動画像復号化器（復号化手段）
１９ 通常用参照メモリ（通常用参照画像記憶手段）
２０ 編集時用参照メモリ（編集時用参照画像記憶手段）
２１ 再生画像
Claims (10)
- フレーム間符号化を用いて符号化された第１の動画像符号列における任意のピクチャである第１編集点ピクチャの次に、フレーム間符号化を用いて符号化された第２の動画像符号列における任意のピクチャである第２編集点ピクチャから再生する編集再生指示を出力する制御手段と、
前記編集再生指示に基づき、前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャが画面内符号化されたＩピクチャであるか否かを解析し、前記第２編集点ピクチャがＩピクチャでない場合は、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な参照ピクチャを前記第２の動画像符号列において特定する編集手段と、
前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号するために必要なＩピクチャおよびＰピクチャを記憶する第１の参照メモリと、
前記第２の動画像符号列におけるＢピクチャを復号するために必要なＩピクチャおよびＰピクチャを記憶する第２の参照メモリと、
前記編集再生指示に基づき、前記第１の動画像符号列における先頭のピクチャから前記任意のピクチャまでを、前記第１の動画像符号列におけるＩピクチャおよびＰピクチャについては復号すると共に、前記第１の参照メモリに記憶して、前記第１の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して前記Ｂピクチャを復号し、かつ、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャのうち、最先のピクチャの復号タイミングが到来した場合、当該最先のピクチャから前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャを復号すると共に、前記第２の参照メモリに記憶し、前記第１の動画像符号列における前記第１編終点ピクチャの再生が終了した時に、前記第２の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して復号して、前記第２編集点ピクチャから前記第２の動画像符号列を復号する復号手段と、
を有する動画像編集復号化装置。 - 請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の復号化処理速度が画像再生速度の２倍以上の復号化速度を有することを特徴とする動画像編集復号化装置。 - 請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の記録再生速度は符号列再生速度の２倍以上にすることを特徴とする動画像編集復号化装置。 - 請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の参照メモリおよび第２の参照メモリは２画面以上記憶可能な構成にしたことを特徴とする動画像編集復号化装置。 - 請求項１に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列から前記第２の動画像符号列の切り替え再生中の復号化処理において前記第２の動画像符号列の画面間符号化データ（Ｂピクチャ）を前記復号手段に送らないようにする切替え手段を有することを特徴とする動画像編集復号化装置。 - フレーム間符号化を用いて符号化された第１の動画像符号列における任意のピクチャである第１編集点ピクチャの次に、フレーム間符号化を用いて符号化された第２の動画像符号列における任意のピクチャである第２編集点ピクチャから再生する編集再生指示を出力するステップと、
前記編集再生指示に基づき、前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャが画面内符号化されたＩピクチャであるか否かを解析し、前記第２編集点ピクチャがＩピクチャでない場合は、前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な参照ピクチャを前記第２の動画像符号列において特定するステップと、
前記編集再生指示に基づき、前記第１の動画像符号列における先頭のピクチャから前記任意のピクチャまでを、前記第１の動画像符号列におけるＩピクチャおよびＰピクチャについては復号すると共に、前記第１の参照メモリに記憶して、前記第１の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第１の動画像符号列におけるＢピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して前記Ｂピクチャを復号するステップと、
前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャのうち、最先のピクチャの復号タイミングが到来した場合、当該最先のピクチャから前記第２編集点ピクチャを復号するのに必要な前記第２の動画像符号化列のＩピクチャおよびＰピクチャを復号すると共に、前記第２の参照メモリに記憶し、前記第１の動画像符号列における前記第１編終点ピクチャの再生が終了した時に、前記第２の参照メモリに記憶した前記ＩピクチャおよびＰピクチャは前記第２の動画像符号列における前記第２編集点ピクチャを復号する際に参照ピクチャとして使用して復号して、前記第２編集点ピクチャから前記第２の動画像符号列を復号するステップと、
を有する動画像編集復号化方法。 - 請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の復号化処理速度が画像再生速度の２倍以上の復号化速度を有することを特徴とする動画像編集復号化方法。 - 請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の動画像符号列および第２の動画像符号列の記録再生速度は符号列再生速度の２倍以上にすることを特徴とする動画像編集復号化方法。 - 請求項６に記載された動画像編集復号化方法において、
前記第１の参照メモリおよび第２の参照メモリは２画面以上記憶可能な構成にしたことを特徴とする動画像編集復号化方法。 - 請求項６に記載された動画像編集復号化装置において、
前記第１の動画像符号列から前記第２の動画像符号列の切り替え再生中の復号化処理において前記第２の動画像符号列の画面間符号化データ（Ｂピクチャ）を前記復号手段に送らないようにする切替えステップを有することを特徴とする動画像編集復号化方法。
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