JP4751413B2 - 情報処理装置およびデコーダの判定モード設定方法 - Google Patents

情報処理装置およびデコーダの判定モード設定方法 Download PDF

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Description

この発明は、例えばテレビジョン放送信号によって放送されるデジタル放送番組データを記録・再生するTV機能を有するパーソナルコンピュータ等に適用して好適な動画像ストリームの復号制御技術に関する。
近年、バッテリ駆動可能で携行容易なノートブックタイプのパーソナルコンピュータが広く普及している。この種のコンピュータは、薄型軽量化と並行して高機能化が日々図られており、デジタルテレビジョン放送番組を視聴するためのTV機能を搭載するものも登場してきている。従って、この種のコンピュータを携行すれば、ユーザは、外出先や移動中においても、デジタルテレビジョン放送番組を楽しむことができる。
また、無線通信環境の整備に伴い、外出先や移動中においても、インターネットに接続することが容易になり、インターネットを介して接続したサーバからデジタルテレビジョン放送番組データを受信して視聴するといったことも可能となっている。
デジタルテレビジョン放送番組データは、例えばMPEG(Moving Picture Experts Group)2規格に準拠した方式などで圧縮符号化された動画像ストリームである。MPEG2は、プログレッシブ方式のみならず、インターレース方式によって表示されることを前提として画像を圧縮符号化することが可能である。さらに、同一の動画像ストリーム中にプログレッシブ方式によって表示させる画像とインターレース方式によって表示させる画像とを混在させることも可能である。
このような動画像ストリームを復号するデコーダに関しては、プログレッシブ/インターレース変換を効率的に行うための仕組み等、これまで種々の提案がなされているが(例えば特許文献1等参照)、そのためには、プログレッシブ/インターレースの判定を適切に行う必要がある。
特開平11−133935号公報
デコーダは、予め定められた規定に沿って、プログレッシブ/インターレースの判定を行うが、エンコーダの中には、規格に準拠していない動画像ストリームを出力するものが存在しているのが実情である。
有名な規格非準拠の方式に、テレビ放送用のエンコーダによるPS(Progressive Sequence)フラグとPF(Progressive Frame)フラグとの扱いの問題がある。この問題は、プログレッシブ/インターレースの判定は、規格によれば、PSフラグのみならずPFフラグも参照して行うべきところ、PSフラグをオフ(0)とした時点で、インターレースのコンテンツのPFフラグを不定な値としてしまっているというものである。デコーダは、このような規格非準拠のコンテンツであっても、正しい動画像を表示することが要求される。
この問題に対応するために、殆どのMPEG2デコーダは、プログレッシブ/インターレースの判定を規格通りに行なうモード(規格準拠モード)と、PSフラグのみで判断するモード(回避モード)とを備え、例えばDVD(Digital Versatile Disk)用に設定すると規格準拠モードで動作し、テレビジョン用に設定すると回避モードで動作する、というように、どちらか一方に設定するようになっていることが多い。
しかしながら、例えばDVD機能とテレビジョン機能とを併せ持つソフトウェアが動作するパーソナルコンピュータにおいては、デコーダの動作モードを一方に固定的に設定することができず、また、ユーザに設定作業を都度強いることも現実的ではない。
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、プログレッシブ/インターレースの判定モードを適切に設定することを可能とした情報処理装置およびデコーダの判定モード設定方法を提供することを目的とする。
前述の目的を達成するために、この発明の情報処理装置は、動画像ストリームを入力する入力手段と、前記入力手段が入力した動画像ストリームを復号する復号手段と、を具備し、前記復号手段は、前記入力手段が入力した動画像ストリーム中の全画像に共通の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第1の属性情報に基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第1の判定手段と、前記第1の属性情報と、前記入力手段が入力した動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第2の属性情報とに基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第2の判定手段と、前記入力手段が入力した動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、24fpsの動画像を60fpsの動画像に変換する3:2プルダウン処理に用いられる第3の属性情報に基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを、前記第1の判定手段または前記第2の判定手段のいずれによって判定させるかを決定する制御手段と、を有することを特徴とする。
また、この発明のデコーダの判定モード設定方法は、動画像ストリーム中の全画像に共通の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第1の属性情報に基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第1の判定モードと、前記第1の属性情報と、動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第2の属性情報とに基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第2の判定モードとを有するデコーダの判定モード設定方法であって、前記デコーダが、動画像ストリームの復号開始時、初期状態として前記第1の判定モードを設定し、動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、24fpsの動画像を60fpsの動画像に変換する3:2プルダウン処理に用いられる第3の属性情報が所定の値を示していることを検知した場合に、前記第2の判定モードに切換える、ことを特徴とする。
この発明によれば、プログレッシブ/インターレースの判定モードを適切に選択することを可能とした情報処理装置およびデコーダの判定モード設定方法を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成を説明する。本実施形態の情報処理装置は、例えばノートブックタイプのパーソナルコンピュータ10として実現されている。
このコンピュータ10は、テレビジョン放送信号によって放送される放送番組データの視聴および録画を実行するためのテレビジョン(TV)機能と、DVDに記録されたビデオデータを再生するDVD機能とを有している。このTV機能およびDVD機能は、例えば、コンピュータ10に予めインストールされているコンテンツ再生アプリケーションプログラムによって実現されている。
図1は、このコンピュータ10のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ10は、コンピュータ本体11と、ディスプレイユニット12とから構成される。ディスプレイユニット12には、LCD(Liquid Crystal Display)17によって構成される表示装置が組み込まれている。
ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11に対し、コンピュータ本体11の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体11の上面を覆う閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体11は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード13、本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフするためのパワーボタン14、入力操作パネル15、タッチパッド16、スピーカ18A,18Bなどが配置されている。
入力操作パネル15は、押下されたボタンに対応するイベントを入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれ起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、TV機能やDVD機能等を制御するための操作ボタン群も含まれている。
また、コンピュータ本体11の正面には、本コンピュータ10のTV機能やDVD機能等をリモート制御するリモコンユニットとの通信を実行するためのリモコンユニットインタフェース部20が設けられている。リモコンユニットインタフェース部20は、赤外線信号受信部などから構成される。さらに、コンピュータ本体11の例えば右側面には、TV放送用のアンテナ端子19が設けられている。
次に、図2を参照して、本コンピュータ10のシステム構成について説明する。
本コンピュータ10は、図2に示されているように、CPU101、ノースブリッジ102、主メモリ103、サウスブリッジ104、グラフィクスプロセシングユニット(GPU)105、ビデオメモリ(VRAM)105A、サウンドコントローラ106、BIOS−ROM107、LANコントローラ108、ハードディスクドライブ(HDD)109、DVDドライブ110、無線LANコントローラ111、IEEE 1394コントローラ112、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)113、TVチューナ114、EEPROM115等を備えている。
CPU101は、本コンピュータ10の動作を制御するプロセッサであり、ハードディスクドライブ(HDD)109から主メモリ103にロードされる、オペレーティングシステム(OS)210や、このOS210の配下で動作するコンテンツ再生アプリケーションプログラム220のような各種アプリケーションプログラムを実行する。コンテンツ再生アプリケーションプログラム220は、前述のTV機能およびDVD機能を実行するソフトウェアである。コンテンツ再生アプリケーションプログラム220は、TV機能として、TVチューナ114が符号化された動画像ストリームとして受信する放送番組データを視聴するライブ再生処理、受信された放送番組データをHDD109に記録する録画処理およびHDD109に記録された放送番組データ/ビデオデータを再生する再生処理等を実行する。また、コンテンツ再生アプリケーションプログラム220は、DVD機能として、DVDドライブ110にセットされたDVDから符号化されたビデオデータを読み出して再生する再生処理を実行する。
また、CPU101は、BIOS−ROM107に格納されたBIOS(Basic Input/Output System)も実行する。BIOSは、ハードウェア制御のためのプログラムである。
ノースブリッジ102は、CPU101のローカルバスとサウスブリッジ104との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ102には、主メモリ103をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ102は、PCI EXPRESS規格のシリアルバスなどを介してGPU105との通信を実行する機能も有している。
GPU105は、本コンピュータ10のディスプレイモニタとして使用されるLCD17を制御する表示コントローラである。このGPU105によって生成される表示信号はLCD17に送られる。
サウスブリッジ104は、LPC(Low Pin Count)バス上の各デバイスおよびPCI(Peripheral Component Interconnect)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ104は、HDD109およびDVDドライブ110を制御するためのIDE(Integrated Drive Electronics)コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ104は、サウンドコントローラ106との通信を実行する機能も有している。
サウンドコントローラ106は音源デバイスであり、再生対象のオーディオデータをスピーカ18A,18Bに出力する。
無線LANコントローラ111は、たとえばIEEE 802.11規格の無線通信を実行する無線通信デバイスである。IEEE 1394コントローラ112は、IEEE 1394規格のシリアルバスを介して外部機器との通信を実行する。
EC/KBC113は、電力管理を行うためのエンベデッドコントローラと、キーボード(KB)13およびタッチパッド16を制御するためのキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。このEC/KBC113は、ユーザによるパワーボタン14の操作に応じて本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフする機能を有している。さらに、EC/KBC113は、リモコンユニットインタフェース部20との通信を実行する機能を有している。
TVチューナ114はテレビジョン放送信号によって放送される放送番組データを受信する受信装置であり、アンテナ端子19に接続されている。このTVチューナ114は、例えば、地上波デジタルTV放送のようなデジタル放送番組データを受信可能なデジタルTVチューナとして実現されている。また、TVチューナ114は、外部機器から入力されるビデオデータをキャプチャする機能も有している。
図3は、このような構成の本コンピュータ10上で動作するコンテンツ再生アプリケーションプログラム220の機能ブロック図である。
図3に示すように、コンテンツ再生アプリケーションプログラム220は、TVチューナ114によって受信される映像コンテンツデータを処理するTV機能部221と、DVDドライブ110によって読み出される映像コンテンツデータを処理するDVD機能部222とを併せ持っている。TV機能部221が処理する映像コンテンツデータと、DVD機能部222が処理する映像コンテンツデータとは、いずれも、MPEG2規格に準拠した方式によって圧縮符号化された動画像ストリームである。この圧縮符号化された動画像ストリームを復号するために、コンテンツ再生アプリケーションプログラム220は、ソフトウェアデコーダであるデコード部223を有している。このデコード部223によって復号された映像コンテンツデータが、GPU105に供給されてLCD17に表示されることになる。
即ち、このデコード部223は、ある時はDVD用として、またある時はテレビジョン用として動作する。前述したように、テレビ放送用のエンコーダの中には、規格に準拠していない動画像データを出力するものが存在しており、その対策として、プログレッシブ/インターレースの判定を規格通りに行なう規格準拠モードとは別に回避モードが設けられている。DVD用およびテレビジョン用のいずれとしても動作するデコード部223は、この規格準拠モードまたは回避モードを適宜に設定しなければならない。そこで、本コンピュータ10上で動作するコンテンツ再生アプリケーションプログラム220のデコード部223は、ユーザに設定作業を都度強いるようなことなく、この規格準拠モードまたは回避モードの設定を適切に行う仕組み(判定モード設定部2231)を備えたものであり、以下、この点について詳述する。
まず、図4乃至図7を参照して、規格準拠モードおよび回避モードのそれぞれにおけるプログレッシブ/インターレースの判定原理について説明する。
MPEG2規格に準拠した方式によって圧縮符号化された動画像ストリームは、シーケンス層、GOP層、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック層、ブロック層の6層の階層構造となっている。図4は、シーケンス層の構造を示す図であり、図5は、ピクチャ層の構造を示す図である。
図4中、(A)は、シーケンス層全体の構造を示す図であり、(B)は、シーケンス層の"Sequence Extension"(a1)の詳細な構造を示す図である。また、図5中、(A)は、ピクチャ層全体の構造を示す図であり、(B)は、ピクチャ層の"Picture Coding"(b1)の詳細な構造を示す図である。
まず、この図4および図5と、図6のフローチャートとを参照しながら、規格準拠モードによるプログレッシブ/インターレースの判定原理を説明する。
規格準拠モードでプログレッシブ/インターレースの判定を行う場合、まず、シーケンス層の"Sequence Extension"(図4(A)のa1)に含まれるPS(Progressive Sequence:図4(B)のa2)を参照し(図6ステップA1)、このフラグがオンであれば(図6ステップA1のYES)、プログレッシブであると判定する(図6ステップA4)。
一方、このPSフラグがオフであれば(図6ステップA1のNO)、続いて、ピクチャ層の"Picture Coding"(図5(A)のb1)に含まれるPF(Progressive Frame:図5(B)のb2)を参照する(図6ステップA2)。そして、このフラグがオンであれば(図6ステップA2のYES)、この時点で、プログレッシブであると判定し(図6ステップA4)、また、オフであれば(図6ステップA2のNO)、インターレースと判定する(図6ステップA3)。
次に、図4と、図7のフローチャートとを参照しながら、回避モードによるプログレッシブ/インターレースの判定原理を説明する。
回避モードでプログレッシブ/インターレースの判定を行う場合には、シーケンス層の"Sequence Extension"(図4(A)のa1)に含まれるPS(図4(B)のa2)のみを参照する(図7ステップB1)。
このフラグがオンであれば(図7ステップB1のYES)、規格準拠モードの場合と同様に、プログレッシブであると判定する(図7ステップB2)。一方、このPSフラグがオフであったならば(図7ステップB1のNO)、規格準拠モードの場合とは異なり、ピクチャ層の"Picture Coding"に含まれるPFを参照することなく、インターレースと判定する(図7ステップB3)。よって、この回避モードが設定されている場合には、PFが不定の値となっていても誤作動を誘発することはない。
以上の規格準拠モードおよび回避モードのそれぞれにおけるプログレッシブ/インターレースの判定原理を踏まえて、本コンピュータ10上で動作するコンテンツ再生アプリケーションプログラム220のデコード部223が備える判定モード設定部2231が、プログレッシブ/インターレースの判定を、規格準拠モードまたは回避モードのいずれで行うかを設定する原理を説明する。
図5(B)に詳細な構造が示されるピクチャ層の"Picture Coding"(b1)には、RFF(Repeat First Field:b3)が含まれている。このRFFは、24fpsの動画像を60fpsの動画像に変換する3:2プルダウン処理に用いられるフラグである。この3:2プルダウン処理は、TVチューナ114によって受信される映像コンテンツデータについて実行されることはない。即ち、TVチューナ114によって受信される映像コンテンツデータでは、RFFのフラグにオン(1)がセットされることがない。
判定モード設定部2231は、テレビ放送用のエンコーダによって符号化された動画像ストリームにRFF=1は含まれないことに着目し、規格準拠モードまたは回避モードの設定を、図8に示す手順で実行する。
つまり、判定モード設定部2231は、動画像ストリームの復号開始時、まずは、初期状態として回避モードを設定し(ステップC1)、RFF=1を検出したら(ステップC2のYES)、規格準拠モードへと切換える(ステップC3)。
この手順によると、デコード部223がリセットされる毎に、初期状態である回避モードが設定されることになるが、これを利用して、番組と番組との切れ目等、番組が切り換わったことを検知したタイミングでデコード部223をリセットすることにより、番組毎に規格準拠モードまたは回避モードの自動設定を行わせることが可能となる。
なお、ここでは、ソフトウェアデコーダとして構成されるデコード部223に判定モード設定部2231を設ける例を説明したが、規格準拠モードまたは回避モードを自動設定する仕組みに関わる本願発明は、これに限られず、ハードウェアデコーダに適用可能であることは言うまでもない。
以上のように、本コンピュータ10においては、プログレッシブ/インターレースの判定モードを適切に選択することが実現される。
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の一実施形態に係る情報処理装置の概観を示す斜視図 同実施形態の情報処理装置のシステム構成を示すブロック図 同実施形態の情報処理装置上で動作するコンテンツ再生アプリケーションプログラムの機能ブロック図 MPEG2規格に準拠した方式で圧縮符号化された動画像ストリーム中のシーケンス層の構造を示す図 MPEG2規格に準拠した方式で圧縮符号化された動画像ストリーム中のピクチャ層の構造を示す図 規格準拠モードによるプログレッシブ/インターレースの判定原理を示すフローチャート 回避モードによるプログレッシブ/インターレースの判定原理を示すフローチャート 同実施形態の情報処理装置上で動作するコンテンツ再生アプリケーションプログラムによって実行される、プログレッシブ/インターレースの判定を規格準拠モードまたは回避モードのいずれで行うかを設定する原理を示すフローチャート
符号の説明
10…パーソナルコンピュータ、11…コンピュータ本体、12…ディスプレイユニット、13…キーボード(KB)、14…パワーボタン、15…入力操作パネル、16…タッチパッド、17…LCD、18A,18B…スピーカ、19…アンテナ端子、20…リモコンユニットインタフェース部、101…CPU、102…ノースブリッジ、103…主メモリ、104…サウスブリッジ、105…グラフィクスプロセシングユニット(GPU)、105A…ビデオメモリ、106…サウンドコントローラ、107…BIOS−ROM、108…LANコントローラ、109…ハードディスクドライブ(HDD)、110…DVDドライブ、111…LANコントローラ、112…コントローラ、113…エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)、114…TVチューナ、115…EEPROM、210…オペレーティングシステム(OS)、220…コンテンツ再生アプリケーションプログラム、221…TV機能部、222…DVD機能部、223…デコード部、2231…判定モード設定部。

Claims (6)

  1. 動画像ストリームを入力する入力手段と、
    前記入力手段が入力した動画像ストリームを復号する復号手段と、
    を具備し、
    前記復号手段は、
    前記入力手段が入力した動画像ストリーム中の全画像に共通の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第1の属性情報に基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第1の判定手段と、
    前記第1の属性情報と、前記入力手段が入力した動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第2の属性情報とに基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第2の判定手段と、
    前記入力手段が入力した動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、24fpsの動画像を60fpsの動画像に変換する3:2プルダウン処理に用いられる第3の属性情報に基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを、前記第1の判定手段または前記第2の判定手段のいずれによって判定させるかを決定する制御手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記制御手段は、前記入力手段が入力した動画像ストリームの復号開始時、初期状態として前記第1の判定手段に判定を行わせるように決定し、前記第3の属性情報が所定の値を示していることを検知した場合、前記第2の判定手段に判定を行わせるように切換えを行うことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記動画像ストリームは、MPEG(Moving Picture Experts Group)2規格に準拠した方式で動画像が圧縮符号化されたものであり、前記第1乃至第3の属性情報は、シーケンス層のPS(Progressive Sequence)、ピクチャ層のPF(Progressive Frame)、ピクチャ層のRFF(Repeat First Field)であることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  4. 前記第1の判定手段は、シーケンス層のPSがプログレッシブ方式を示している場合にプログレッシブ方式であると判定し、プログレッシブ方式を示していない場合にインターレース方式であると判定し、
    前記第2の判定手段は、シーケンス層のPSがプログレッシブ方式を示している場合にプログレッシブ方式であると判定し、プログレッシブ方式を示していない場合には、ピクチャ層のPFがプログレッシブ方式を示している場合にプログレッシブ方式であると判定し、プログレッシブ方式を示していない場合にインターレース方式であると判定し、
    前記制御手段は、シーケンス層のRFFにフラグがセットされていることを検知した場合に、前記第1の判定手段から前記第2の判定手段への切換えを行う、
    ことを特徴とする請求項3記載の情報処理装置。
  5. 前記入力手段は、テレビジョン放送信号によって放送されるデジタル放送番組データを前記動画像ストリームとして入力し、
    前記制御手段は、ある番組から別の番組へと前記入力手段が入力するデジタル放送番組データが切り換わった場合、前記第1の判定手段に判定を行わせる前記初期状態に復帰させることを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
  6. 動画像ストリーム中の全画像に共通の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第1の属性情報に基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第1の判定モードと、前記第1の属性情報と、動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、プログレッシブ方式によって表示されることを前提として符号化されているか否かを示す第2の属性情報とに基づき、復号対象の画像がプログレッシブ方式またはインターレース方式のいずれによって表示されることを前提として符号化されているのかを判定する第2の判定モードとを有するデコーダの判定モード設定方法であって、
    前記デコーダが、
    動画像ストリームの復号開始時、初期状態として前記第1の判定モードを設定し、
    動画像ストリーム中の各画像毎の属性情報であって、24fpsの動画像を60fpsの動画像に変換する3:2プルダウン処理に用いられる第3の属性情報が所定の値を示していることを検知した場合に、前記第2の判定モードに切換える、
    ことを特徴とするデコーダの判定モード設定方法。
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