JPH0568236A - 動画像信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画像信号が記録時と異なる順序で再生され
る場合でも、本来の付加データによる復号化が行え、こ
れにより画質劣化の少ない再生画像の形成を可能とす
る。 【構成】 動きデータ分離回路５は、入力された逆転再
生信号の内、画像データＤｐの部分を接点５Ａに供給
し、動きデータの部分を接点５Ｂに供給する。接点５Ｂ
に供給された動きデータの部分は、再生順序制御回路１
０からの制御信号に基づき、動きデータ置換回路８によ
り置換（遅延）され、動きベクトル変換回路９により変
換されて画像データに対応した本来の動きデータに変換
して出力する。多重化回路６は、各遅延回路１１，１２
により所定の遅延が与えられた組み合わされるべき画像
データと本来の動きデータとをタイミングコントロール
回路７の制御の下で、多重化し出力端子４に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像変化に応じて符号
化された動画像信号を再生する再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像を高能率に圧縮符号化する方式と
して、フィールド間，フレーム間といった時間軸方向の
相関を用いる方式が開発されている。このような符号化
方式においては、静止画像及び動きの少ない画像では時
間軸方向の相関が高いので、過去の画像情報に基づいて
符号化を行ったほうが高能率となる。しかしながら、動
きの激しい画像に対しては、時間軸方向の相関が低くな
るため、フィールド／フレーム内のみの処理で符号化を
行う場合が多い。これらの符号化における判定は、一般
に符号化時に入力画像の動きを検出することによって行
われる。また、このように符号化された動画像信号の伝
送に際しては、その検出した動き情報を復号化時に必要
とされる付加データ（以下動きデータともいう。）とし
て画像データに付加するデータフォーマットにより伝送
することが一般的である。

【０００３】この種の動画像符号化方式として、ＭＵＳ
Ｅ（MultipleSub-Nyquist Sampling Encoding）符号化
方式が知られている。ＭＵＳＥ信号に含まれるコントロ
ール信号にはモード情報，動きの程度（大きさ）情報，
動き方向情報等の動き情報があり、ＭＵＳＥ信号はこれ
らの動き情報を基に符号化が行われている。すなわち、
静止モード（静止画面），動画モード（動画面），シー
ンチェンジモードのモード判定を行ってモードデータを
作成し、動きの程度情報及び動き方向情報を基に動きベ
クトルデータを作成し、これらモードデータ及び動きベ
クトルデータに従い、符号化を行う。そして、これらの
モードデータ、動きベクトルデータはフィールド毎の動
画像データに付加される。この付加したデータは復号時
の適応処理に用いられる。ところで上記動きベクトルデ
ータはカメラのパンニング等による均一な動きの場合
に、動画モードでありながら過去の画面の画像データを
用いた符号化を行うために形成され、符号化された動画
像データに付加される。

【０００４】これら動画像信号が符号化される際に発生
する動きデータを、以下図５を用いて詳細に説明する。
同図において、Ｎ，Ｎ＋１，Ｎ＋２，Ｎ＋３は動画像に
おける連続したフィールド画面を模式的に表している。
この様な連続したフィールド画面を符号化する際の動き
データであるモードデータ及び動きベクトルデータを各
画面の下側にそれぞれ示す。また、説明を容易とするた
め、Ｎ以前及びＮ＋３以降は同様の絵柄で静止している
ものとし、モードとしては、静止画の連続であるときの
静止モード，画面内に動きがあったときの動画モード，
及びまったく異なる絵柄に切り換ったときのシーンチェ
ンジモードの３種があるものとし、動きベクトルは画面
内に均一の動きがあったときに水平方向ｘ，垂直方向ｙ
の値を持つものとする。以下、本文で扱う例についても
同様とする。

【０００５】まずＮで示す画面においては、それ以前が
静止画面であるため、モードは静止モード，動きベクト
ルは（０，０）となる動きデータが発生する。次にＮ＋
１で示す画面においては、画面内に部分的な動きが発生
したため動画モードとなり、動きベクトルは（０，０）
のままとなる。またＮ＋２で示す画面においては、カメ
ラのパンニング，チルト等による均一な動きをしたため
モードは動画モードのままで、動きベクトルは（ｘ，
ｙ）となる。次にＮ＋３で示す画面においてはまったく
別の絵柄に切り換わったため、シーンチェンジモードと
なり、動きベクトルは（０，０）となる。

【０００６】次に上述のように発生した動きデータを基
に、動画像を符号化すると、例えば図６の上段に示すよ
うになる。すなわち、ｎ，ｎ＋１，…をＮ，Ｎ＋１，…
で示す各フィールドの画像データＤｐに対応する動きデ
ータとし、かつ図５におけるモード及び動きベクトルに
対応するものとする。尚、上述したＭＵＳＥ方式におい
てはＮ，Ｎ＋１，…で示す順に画像データＤｐが記録さ
れると、１フィールド前の各フィールドの画像データＤ
ｐに次のフィールドの画像データＤｐに対応する動きデ
ータを付加した伝送信号のフォーマットとなっている
が、同図では説明の簡単化のため動きデータは対応する
画像データＤｐに付加するものを示す。

【０００７】またこのようにしてフォーマット化された
伝送信号を画像記録再生装置により記録し、例えば逆転
再生のように記録時とは異なる順序で再生すると、図６
の下段に示すように、画像データＤｐと動きデータＤｍ
の組み合わせは変化することなく再生されることにな
る。このため、図５に示すようにＮ，Ｎ＋１，…で示す
順に各フィールドの画像データＤｐを記録したものを逆
転再生すると、図７に示すようにＮ＋３，Ｎ＋２，Ｎ＋
１，Ｎの順で各フィールドの画像データＤｐを再生する
ことになるが、動きデータＤｍは、図７の下段に示すも
のとなり、中段に示す本来のものと異なるものとなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
例の動画像信号再生装置は、逆転再生のように記録時と
は異なる順序で動画像を再生した場合の動きデータは、
本来の動きデータとは異なるものとなってしまうために
動きデータが正しく再生されず、復号化に誤動作を生
じ、画質劣化を招くという問題点があった。

【０００９】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たものであり、動画像信号が記録時と異なる順序で再生
される場合でも、画像の変化に係る付加データを用いて
画質劣化の少ない再生画像の形成を可能とする動画像再
生装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、動画像がその画像変化に応じて符号化さ
れ、該符号化された画像信号の所定期間毎に前記画像変
化に係る付加データを付与して記録された動画像信号を
再生する装置において、前記動画像信号を記録時と異な
る態様で再生する際に、前記付加データをその再生信号
の画像変化に応じて変換する変換手段を有することを特
徴とするするものである。また、前記変換手段は、例え
ば前記画像信号と前記付加データとの対応関係を変化せ
しめたり、付加データが画像の動きの方向及び量を示す
データを含む場合には、その値を変更したりするもので
ある。

【００１１】

【作用】このように構成された動画像信号再生装置によ
れば、記録信号の画像変化に応じて付加されたデータを
その再生信号の画像変化に応じた本来の付加データに変
換する。これにより動画像信号を記録時と異なる態様で
再生する場合でも復号化を誤動作せずに行え、画質劣化
の少ない再生画像が得られる。また再生が逆転再生の場
合は、再生された画像データに本来付与されるべき正し
い付加データが他の所定期間の画像データに付加された
状態となる。この場合には、符号化した際の画像データ
と付加データとの対応関係を変化させることにより、各
所定期間の画像データに本来の付加データが組み合わさ
れる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。

【００１３】本発明の第１の実施例の動画像再生装置１
ａは、後述する符号化回路によって符号化された動画像
データを含む伝送信号を再生し、再生処理回路中に、図
１に示す符号化データ変換手段としての動きデータ変換
回路２ａを設けている。

【００１４】前記符号化回路は、図６の上段に示すよう
に、Ｎ，Ｎ＋１，…で示す画像データＤｐにｎ，ｎ＋
１，…で示す符号化データとしての動きデータＤｍを付
加したフォーマットの伝送信号とするものである。本実
施例の再生装置では、この様に符号化した信号を回転ヘ
ッドで磁気テープ上に記録した記録信号を再生する。

【００１５】前記動きデータ変換回路２ａは、磁気テー
プ上に記録した上記伝送信号を逆転再生する際に、符号
化に付加した動きデータＤｍを本来の動きデータＤｍ′
に変換するもので、図１に示すように、この回路２の入
出力の各端子３，４に接続されたそれぞれの動きデータ
分離回路５及び多重化回路６の切換制御を行うタイミン
グコントロール回路７と、動きデータ置換回路８，動き
ベクトル変換回路９を逆転再生時に制御して各々置換，
変換を行わせる再生順序制御回路１０と、画像データに
動きデータを多重化する際に必要な所定の遅延を与える
画像データ用遅延回路１１，動きデータ用遅延回路１２
等を備えている。

【００１６】前記動きデータ分離回路５は、不図示の再
生ヘッドから入力端子３を介して入力された逆転再生信
号（図６の上段に示すデータ）から動きデータＤｍを分
離するもので、タイミングコントロール回路７の切換制
御により、入力された逆転再生信号の内、画像データＤ
ｐの部分を接点５Ａに供給し、動きデータＤｍの部分を
接点５Ｂに供給するようにしている。

【００１７】前記動きデータ置換回路８は、逆転再生時
に再生順序制御回路１０からの制御信号に基づき、動き
データＤｍが画像データＤｐに対し正しい組み合わせと
なるように動きデータＤｍの遅延を行うものである。図
５に示すように符号化時に発生した動きデータＤｍ（モ
ードデータ，動きベクトルデータ）を置換を行わずにそ
のまま逆転再生すると、各画面の動きデータＤｍは図７
の下段又は図２の上段に示すようになり、図７の中段に
示す正規の動きデータＤｍ′と異なるものとなる。しか
しながらこれら動きデータＤｍ，Ｄｍ′間には、図７に
示すように一定の関係がある。動きデータ置換回路８は
この関係を利用し、誤った組み合わせの動きデータＤｍ
を正しい動きデータＤｍ′に置換するものである。例え
ば置換を行わない場合の逆転再生時における画面（Ｎ＋
１）の動きデータＤｍは、図７の下段に示すように、モ
ードは動画モード，動きベクトルは０，０となっている
が、この画面（Ｎ＋１）に組み合わされるべき正規の動
きデータＤｍは、動きベクトルの符号を無視すると１つ
遅れの画面（Ｎ＋２）の動きデータＤｍ（モードは動画
モード，動きベクトルは（ｘ，ｙ））に対応している。
他の画面においてもこの関係は同様である。そこで動き
データ置換回路８は、この画面（Ｎ＋１）の動きデータ
Ｄｍを正しい組み合わせの動きデータＤｍ（モードは動
画モード，動きベクトルは（ｘ，ｙ））に置換するため
に動きデータＤｍを１フィールド期間遅延している。

【００１８】前記動きベクトル変換回路９は、逆転再生
時に再生順序制御回路１０からの制御信号に基づき、逆
転再生信号に対し、動きベクトルが正しく再生されるよ
うに変換を行うものである。例えば図７に示すように動
きデータ置換回路８により画面（Ｎ＋１）の正しい組み
合わせとなった動きデータＤｍの動きベクトル（ｘ，
ｙ）の符号を、反転させて正規の動きベクトル（−ｘ，
−ｙ）とするものである。このように動きデータ置換回
路８により置換を行い、動きベクトル変換回路９により
変換を行って各画面の動きデータＤｍ′を本来のものと
している。

【００１９】前記画像データ用遅延回路１１及び動きデ
ータ用遅延回路１２は、画像データＤｐと動きデータＤ
ｍとを多重化するために必要な遅延を夫々に与え、各デ
ータＤｐ，Ｄｍが多重化可能な所定のタイミングで多重
化回路６に入力されるようにするものである。前記多重
化回路６は、各遅延回路１１，１２により所定の遅延が
与えられた動きデータＤｍと画像データＤｐとをタイミ
ングコントロール回路７の制御の下で、多重化し出力端
子４に出力するものである。

【００２０】次にこのように構成された上記第１の実施
例の動画像符号化装置１ａの作用を図２をも参照して説
明する。なお、動画像を記録する際には、図６の上段に
示すように画像データＤｐに動きデータＤｍを付加して
符号化がされているとし、動画像の逆転再生時について
説明する。

【００２１】逆転再生信号は、不図示の再生ヘッドによ
り図２の上段に示すようにフィールド単位で動きデータ
変換回路２の動きデータ分離回路５に入力端子３を介し
て入力される。動きデータ分離回路５は、タイミングコ
ントロール回路７の切換制御により、入力された再生信
号の内、画像データＤｐの部分を接点５Ａに供給し、動
きデータＤｍの部分を接点５Ｂに供給する。接点５Ａに
供給された画像データＤｐの部分は、画像データ用遅延
回路１１により所定の遅延が与えられ、多重化回路６に
入力される。

【００２２】一方、接点５Ｂに供給された動きデータＤ
ｍの部分は、動きデータ置換回路８に入力される。動き
データ置換回路８は、再生順序制御回路１０からの制御
信号に基づき、入力された動きデータＤｍを図２の下段
に示すように、逆転再生時の１フィールド前の動きデー
タＤｍと置換する。次にこの置換された動きデータＤｍ
が動きベクトル変換回路９に入力されると、動きベクト
ル変換回路９は、再生順序制御回路１０からの制御信号
に基づき、動きデータＤｍ（ｎ，ｎ＋１，…）の内、動
きベクトルの符号を反転した正規の動きデータＤｍ′
（ｎ′，ｎ＋１′，…）を遅延回路１２に入力する。遅
延回路１２は、入力された正規の動きデータＤｍ′を多
重化回路６に入力する。多重化回路６には、組み合わさ
れるべき画像データＤｐに正規の動きデータＤｍ′が付
加される様、これらのデータが入力される。多重化回路
６は、これらの入力された画像データＤｐ及び正規の動
きデータＤｍ′を図２の下段に示すように、タイミング
コントロール回路７の制御の下で、多重化し出力端子４
に出力する。この正規の動きデータＤｍ′は、後段の復
号時の適応処理に供され、正常な復号化動作により画質
劣化の少ない逆転再生画像が形成される。

【００２３】このような上記第１の実施例装置によれ
ば、逆転再生時における動きデータＤｍ′は図７の上段
に示す本来の動きデータＤｍ′と等しくなるので、復号
化に誤動作を生じないため、逆転再生時の画質劣化を防
止できる。また動きデータ置換回路８は、動きデータＤ
ｍが１フィールドにつき数バイト程度で済むため、Ｄ型
フリップフロップ等により構成することができ、例えば
単に１フィールド期間動きデータＤｍを遅延することに
より構成できる。動きベクトル変換回路９に関しては、
一般的な符号反転回路を通すことによって変換が行える
ため、簡単なハードウェアで実現可能である。

【００２４】次に本発明の第２の実施例の動画像再生装
置１ｂについて説明する。この動画像再生装置１ｂは、
後述する符号化回路によって符号化された伝送信号を再
生し、再生回路中に動きデータ変換回路２ｂを設けたも
のである。

【００２５】本実施例の符号化回路は、図４の上段に示
すように、画像を記録する際に１フィールド先行する画
像データＤｐに動きデータＤｍを付加したフォーマット
により伝送信号を構成するものである。例えば１フィー
ルド先行するＮで示す画像データＤｐに、Ｎ＋１で示す
画像データＤｐに対応するｎ＋１で示す動きデータＤｍ
が付加される。

【００２６】前記動きデータ変換回路２ｂは、第１の実
施例の動画像再生装置１ａと同様に入出力の各端子３，
４，動きデータ分離回路５，多重化回路６，タイミング
コントロール回路７，動きベクトル変換回路９，再生順
序制御回路１０を具え、更に画像データ用遅延回路２
１，動きデータ用遅延回路２２及び動きデータ置換回路
２８を備えている。

【００２７】前記動きデータ置換回路２８は、逆転再生
時に再生順序制御回路１０からの制御信号に基づき、動
きデータＤｍが画像データＤｐに対し正しい組み合わせ
となるように画像データＤｐの遅延を行うものである。
図４の上段に示すように記録時に発生した動きデータＤ
ｍを置換を行わずにそのまま逆転再生すると、各画像デ
ータの動きデータＤｍは、図４の中段に示すようにな
り、従来例で示したのと同様に正しい組み合せの動きデ
ータＤｍと異なるものとなる。しかしながら第１の実施
例と同様にこれらの動きデータＤｍ間には、図４に示す
ように一定の関係がある。動きデータ置換回路８は、こ
の関係を利用し、誤った組み合わせの動きデータＤｍを
正しい組み合わせの動きデータＤｍに置換するものであ
る。記録時に、１フィールド先行する各画像データＤｐ
に動きデータＤｍを付加するようにしているため、逆転
再生時には、図４の中段に示すように、動きデータＤｍ
は１フィールド遅延することになり、±で画像データに
対し２フィールド遅延されることになる。従って、前述
の第１実施例と同様、例えばＮ＋２で示す画像データＤ
ｐに組み合わされるべき動きデータＤｍは、２−１＝１
フィールド分先行するＮ＋１で示す画像データＤｐに付
加されているｎ＋２で示す動きデータＤｍとする必要が
ある。このため、第２実施例においては、図４の下段に
示すように、動きデータＤｍ（ｎ，ｎ＋１，…）を１フ
ィールド先行させＤｍ′（ｎ′，ｎ＋１′，…）とし画
像データＤｐに付加する。例えば、ｎ＋３で示す動きデ
ータＤｍをその動きデータＤｍ′（ｎ＋２′）に置換す
るために画像データＤｐを１フィールド期間遅延してい
る。

【００２８】同時に、前記動きベクトル変換回路９は、
第１の実施例装置１ａと同様に、変換を行うものであ
り、動きデータＤｍの符号を反転することにより第１の
実施例装置１ａと同様に正規の動きデータＤｍ′とする
ものである。組み合わされるべき画像データＤｐと正規
の動きデータＤｍ′とは、それぞれ画像データ用遅延回
路２１と動きデータ用遅延回路２２とにより所定の遅延
が与えられ多重化回路６に入力されるようになってい
る。

【００２９】このような上記第２の実施例装置１ｂによ
れば、第１の実施例装置１ａと同様の作用，効果を奏す
る。なお、動きデータ置換回路２８は、フィールドメモ
リ等を用いた画像データのフィールド遅延回路等を用い
ることにより簡単に実現できる。

【００３０】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。また、例えばモード判定のためのモード情報は、１
画面に対して１ビットのデータを用いてもよく、又は画
面を１６分割等に分割して各領域についての動きベクト
ルを用いてもよい。

【００３１】また、上述の実施例では逆転再生について
のみ説明したが、倍速再生や逆倍速再生等の他の再生態
様に於ても、各態様に応じた付加情報の変換を行うこと
により同様の効果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
画像信号が記録時と異なる態様で再生される場合でも、
符号化時に付与した画像変化に係る付加データをその再
生信号の画像変化に応じて画像データに対して本来付与
されるべき付加データに変換するようにしているので、
復号化を誤動作せずに行え、画質劣化の少ない再生画像
の形成を可能とする動画像再生装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の動画像再生装置の動き
データ変換回路の概略構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例の動画像再生装置の置換
・変換前及び置換・変換後の信号を模式的に示す図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例の動画像再生装置の動き
データ変換回路の概略構成図である。

【図４】本発明の第２の実施例の動画像再生装置の記録
時，置換・変換前及び置換・変換後の信号を模式的に示
す図である。

【図５】動画像信号を記録する際の動きデータの発生例
を示す図である。

【図６】従来の動画像信号の記録時，逆転再生時の信号
を模式的に示す図である。

【図７】従来例の逆転再生時の動きデ−タと、正規の動
きデ−タの差異を示す図である。

【符号の説明】

１ａ 動画像符号化装置 ２ａ 動きデータ変換回路 ３ 入力端子 ４ 出力端子 ５ 動きデータ分離回路 ６ 多重化回路 ７ タイミングコントロール回路 ８，２８ 動きデータ置換回路 ９ 動きベクトル変換回路 １０ 再生順序制御回路 １１，２１ 画像データ用遅延回路 １２，２２ 動きデータ用遅延回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下郡山 信 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画像がその画像変化に応じて符号化さ
   れ、該符号化された画像信号の所定期間毎に前記画像変
   化に係る付加データを付与して記録された動画像信号を
   再生する装置において、前記動画像信号を記録時と異な
   る態様で再生する際に、前記付加データをその再生信号
   の画像変化に応じて変換する変換手段を有することを特
   徴とする動画像信号再生装置。
2. 【請求項２】 前記変換手段は、前記所定期間の画像信
   号と前記付加データとの対応関係を変化せしめる請求項
   １記載の動画像信号再生装置。
3. 【請求項３】 前記付加データは、画像の動きの方向及
   び量を示すデータを含み、前記変換手段は該方向及び量
   を示すデータの値を変更する請求項１又は２記載の動画
   像信号再生装置。