JPH09182025A - 映像復号化器における高速再生時ピクチャージッタ防止装置 - Google Patents

映像復号化器における高速再生時ピクチャージッタ防止装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像復号化器における高速再生時ピクチャー
ジッタ防止装置を提供する。 【解決手段】 MPEG2規定により符号化された映像
データからピクチャーコーディング拡張領域を検出し、
映像データと共に出力するピクチャーコーディング拡張
領域検出部と、検出されたピクチャーコーディング拡張
領域からトップ・フィールド・ファースト情報とリピー
ト・ファースト・フィールド情報の領域を検出し、映像
データと共に出力する情報検出部と、情報領域検出信号
と高速再生モード信号を入力し、高速再生モードで該当
区間が情報領域であるとトップ・フィールド・ファース
トは‘1’、リピート・ファースト・フィールドは
‘0’に変換して伝送する情報変換部とで構成される。
秒当り24フレームに符号化された信号の高速再生時ピ
クチャージッタのないナチュラルな映像が出力でき、既
存の回路に追加しやすく、単一チップ化が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はMPEG(Moving P
icture Experts Group)2映像復号化器における映像信
号の高速再生時ピクチャージッタを防止するための装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、映像情報に対した使用者等の新し
い欲求が高まることにより、デジタル方式の記録媒体が
関心の対象となっている。デジタル方式のデータ処理は
既存のアナログ記録方式に比べて画質、信頼性及びデー
タ処理の容易性に優れた性能が得られるのでこれに関し
た活発な研究が進行されている。このようなデジタル方
式はHDTV(High Definition Television)、VCD(Video
Compact Disk)、VOD(Video On Demand)等に適用さ
れており、その応用範囲はさらに拡大される見通しであ
る。
【0003】しかし、映像データをデジタル方式に処理
する場合、アナログ方式に比べてその情報量が非常に大
きくなるので伝送及び貯蔵媒体の効率的な使用のために
は符号化器を通して情報量を減らす必要が生じ、また減
らしたデータを本来の映像情報に復元する復号化器が必
要となる。このように映像信号を符号化して情報量を減
らす方法としてはISO(International Standard Org
anizaion)のMPEG委員会で制定したMPEG2が国
際的な標準として広く使用されている。一方、一般的に
使用されている映像関連信号はほとんどがNTSC規定
に従っている。この規定によると、TV等で映像を示す
場合、1秒当り30フレームの映像を示すようにし、各
フレームは上部フィールドと下部フィールドで構成され
る。即ち、上部フィールドと下部フィールドとを繰返し
て秒当り60フィールドの映像を画面に走査することに
より、ナチュラルな映像を表現しうる。従って、デジタ
ル貯蔵媒体にMPEG符号化され記録された映像データ
も秒当り30フレームに該当する情報が載せられてお
り、これを復号化して画面に示す場合にも秒当り30フ
レームの映像がしめされるべきである。
【0004】図1はMPEG符号化された映像信号のフ
レーム構造であって、典型的なMPEG2 MP&ML
(Main Profile、Main Level)フレーム構造の例であ
る。図1でのようにMPEG規定では映像を符号化する
際、1つのフレーム内の空間的相関関係を用いて符号化
するイントラ(Intra)フレーム(以下、Iピクチャー
と称する)、前のIフレームとの相関関係を用いて符号
化する予測(Predicted)フレーム(以下、Pピクチャ
ーと称する)、IフレームとPフレームとの両方向の相
関関係を用いて符号化する補間(Interpolated)フレー
ム(以下、Bピクチャーと称する)等の3つのフレーム
に区分して処理される。符号化順序を考慮すれば、まず
Iピクチャー(フレーム2)が符号化され、Iピクチャ
ーと前のPピクチャーとの相関関係を用いてBピクチャ
ー(フレーム0、1)が符号化され、Iピクチャー(フ
レーム2)との相関関係を用いてPピクチャー(フレー
ム5)が符号化され、Iピクチャー(フレーム2)とP
ピクチャー(フレーム5)との相関関係を用いてBピク
チャー(フレーム3、4)が符号化される。貯蔵媒体に
貯蔵する時はこのような処理順序通り貯蔵され、これを
再生する場合には復号化した後、本来のフレーム順序に
再び整列して出力することになる。
【0005】一方、貯蔵媒体に映画を符号化して記録す
る場合には映画が1秒当り24フレームで構成されてい
るので別の処理過程が必要である。即ち、1秒当り24
フレームの映画を1秒当り30フレームに変換した後、
MPEG符号化過程を経て記録したり、或は1秒当り2
4フレームをそのままMPEG符号化して貯蔵した後、
復号化器で1秒当り30フレームの形に作る方法があ
る。2つの方法のうち後者の方法がデータ量を減らしう
る長所のため多く使用されるが、MPEG規定ではこの
ように秒当り24フレームに符号化されている映像信号
を秒当り30フレームに画面に再生するための方法を備
えて置いた。
【0006】MPEG2では連続された映像信号等をシ
ーケンス(sequence)、GOP(Group of Picture)、
ピクチャー(Picture)及び下位階層等の階層的構造と
して処理するにシーケンスは複数のGOPで構成され、
ピクチャーは多様な下位階層の集合で構成される。シー
ケンス、GOP、ピクチャー等の各階層には各々ヘッダ
が含まれて階層間の区分及び階層の特性情報がわかるよ
うにしている。この中、シーケンスヘッダに含まれた
‘frame_rate_code’(フレーム・レート・コード)情
報とピクチャーヘッダの中ピクチャーコーディング拡張
領域に含まれた‘top_field_first’(トップ・フィー
ルド・ファースト)、‘repeat_first_field’(リピー
ト・ファースト・フィールド)、‘progressive_fram
e’(プログレッシブ・フレーム)情報を使用して24
フレームに符号化された映像データを30フレームに変
換する。‘frame_rate_code’は秒当りフレーム数を示
し、‘top_field_first’は‘1’の場合上端フィール
ドを先に出力し、‘repeat_first_field’は‘1’の場
合先に出力されたフィールドを繰返して出力させる機能
を有する。また、‘progressive_frame’は‘1’の場
合符号化された映像の1フレームが時間的に同一な2つ
のフィールドで構成されていることを意味する。従っ
て、映画の場合、本来フィールドの区分無しにフレーム
のみで構成されているが、MPEG符号化時1つのフレ
ームから2つのフィールドを抽出して処理するので
‘1’の値を有し、TV信号の場合本来1/60秒の時
間間隔を有する2つのフィールドが集まって1つのフレ
ームを構成するので‘0’の値を有することになる。こ
の‘progressive_frame’が‘1’の値を有する場合、
即ち映画を符号化する場合にのみ‘repeat_first_fiel
d’値が意味を有することになる。1秒当り24フレー
ムで構成された映像の場合、符号化時に‘frame_rate_c
ode’情報を1秒当り30フレームに設定し、‘progres
sive_frame’を‘1’に設定し、‘top_field_first’
情報と‘repeat_first_field’情報を適切に設定するこ
とにより復号化時に秒当り30フレームに出力できるよ
うにする。
【0007】図2は秒当り24フレームで構成された映
像を符号化する場合、適切な‘top_field_first’情報
と、‘repeat_first_field’情報の設定例を示したもの
であり、図3は図2のように符号化された映像を復号化
して出力する際、30フレームに変換される一連の過程
を示したものである。図3に示されたように、‘repeat
_first_field’が‘1’の場合には1つのフィールドを
さらに挿入することにより結果的に秒当り30フレーム
の映像を作り出す。一方、図2にの例のように符号化さ
れた映像を復号化して高速再生する場合を考慮すれば、
一般的に高速再生はBピクチャーを除けてIピクチャー
とPピクチャーのみを復号化して出力することにより具
現される。図4は高速再生時、復号化され出力される場
合のフレーム構造を示すものである。図4に示されたよ
うに復号化器ではただ該当ピクチャーヘッダの‘top_fi
eld_first’情報と‘repeat_first_field’情報のみを
参照して復号化するので高速再生の場合、除去されたB
ピクチャーの影響で映像出力時に上部フィールドに続い
て再び上部フィールドが出力されたり、下部フィールド
に続いて再び下部フィールドが出力される現象が示され
る。NTSC規格上、上部フィールドと下部フィールド
が交代に出力される映像がナチュラルであるが、前述し
た場合にはピクチャージッタに因して非常に不自然に見
える。
【0008】
【発明が解決しょうとする課題】従って、本発明の目的
は前述した課題を解決するため映像復号化器においてM
PEG2規定により秒当り24フレームに符号化された
映像を復号化して高速再生する場合、ピクチャージッタ
のないナチュラルな映像を出力するための高速再生時の
ピクチャージッタ防止装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
映像復号化器における本発明によるピクチャージッタ防
止装置は、 MPEG2規定により符号化された映像デ
ータからピクチャーコーディング拡張領域を検出し、検
出信号を前記映像データと共に出力するためのピクチャ
ーコーディング拡張領域検出部と、前記検出されたピク
チャーコーディング拡張領域から‘top_field_first’
情報と‘repeat_first_field’情報が位置した領域を検
出し、検出信号を前記映像データと共に出力するための
情報検出部と、前記情報領域検出信号と高速再生モード
信号を入力し、高速再生モードであり、該当区間が情報
領域であると‘top_field_first’は‘1’、‘repeat_
first_field’は‘0’に変換した後、前記映像データ
を伝送するための情報変換部とを含むことを特徴とす
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明の望ましい一実施形態について詳しく説明する。図
5は本発明による高速再生時ピクチャージッタ防止装置
のブロック図であって、符号化された映像データからピ
クチャーコーディング拡張領域のみを検出するピクチャ
ーコーディング拡張領域検出部51と、検出された領域
から‘top_field_first’(トップ・フィールド・ファ
ースト)情報と‘repeat_first_field’(リピート・フ
ァースト・フィールド)情報を検出する情報検出部53
と、検出された情報を特定値に変換させる情報変換部5
5とで構成される。
【0011】図6は本発明を適用して構成したシステム
の一例であって、貯蔵媒体から読出したデータを受取っ
て復号化した後、映像信号とオーディオ信号とを出力す
る機能をする。では、図5と図6を参照して本発明の作
用及び効果を説明する。まず、システム制御器69が再
生開始信号を伝送すれば再生信号処理器61は貯蔵媒体
からデータを読出してエラー訂正等の一連の処理を行っ
た後、バッファ62を経てMPEG2システムレーヤー
復号化器63に伝送する。MPEG2システムレーヤー
復号化器63では伝送されたデータを映像符号化データ
とオーディオ符号化データとに区分して出力し、映像符
号化データはピクチャージッタ防止装置64、映像デー
タバッファ65と映像復号化器67を順次的に経、オー
ディオ符号化データはオーディオデータバッファ66と
オーディオ復号化器68を順次的に経る。
【0012】本発明によるピクチャージッタ防止装置6
4はMPEG2システムレーヤー復号化器63から伝送
された映像符号化データを受取って処理する。まず、ピ
クチャーコーディング拡張領域検出部51では映像デー
タからピクチャーコーディング拡張領域を検出して該当
データ区間がピクチャーコーディング拡張領域であるこ
とを知らせる検出信号を発生させ前記入力された映像デ
ータと共に情報検出部53に出力する。情報検出部53
ではピクチャーコーディング拡張領域検出部51から発
生された検出信号を受取って該当データ区間から‘top_
field_first’情報と‘repeat_first_field’情報とが
位置した領域を検出して情報領域検出信号を発生させ、
前記入力された映像データと共に情報変換部55に出力
する。情報変換部55では情報領域検出信号とシステム
制御器69からの高速再生モードを受取り、高速再生モ
ードであり、該当区間が情報領域であると‘top_field_
first’は‘1’、‘repeat_first_field’は‘0’に
変換した後、次の処理部にデータを伝送する。従って、
高速再生モードの場合、‘top_field_first’は常に
‘1’であるので映像出力時に上部フィールドが先に出
力され、‘repeat_first_field’は常に‘0’であるの
でフィールド反復はしない。よって、出力される映像は
常に上部フィールドと下部フィールドとが交代に出力さ
れてナチュラルな映像が得られる。
【0013】
【発明の効果】前述したように映像復号化器における高
速再生時ピクチャージッタ防止装置では秒当り24フレ
ームに符号化された映像信号の高速再生時ピクチャージ
ッタのないナチュラルな映像が出力でき、構造が簡単な
ので既存の回路に追加しやすく、常用の映像復号化器の
内部に追加することにより単一チップ化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】MPEG2符号化時の映像のフレーム構造図で
ある。
【図2】1秒当り24フレーム構造を有する映像の符号
化例である。
【図3】図2に示された映像の復号化時のフレーム構造
図である。
【図4】図2に示された映像の高速再生時のフレーム構
造図である。
【図5】本発明による高速再生時のピクチャージッタ防
止装置のブロック図である。
【図6】本発明を適用したシステムの一例である。
【符号の説明】
51...ピクチャーコーディング拡張領域検出部 53...情報検出部 55...情報変換部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MPEG2規定により符号化された映像
    データからピクチャーコーディング拡張領域を検出し、
    検出信号を前記映像データと共に出力するためのピクチ
    ャーコーディング拡張領域検出部と、 前記検出されたピクチャーコーディング拡張領域からト
    ップ・フィールド・ファースト情報とリピート・ファー
    スト・フィールド情報が位置した領域を検出し、検出信
    号を前記映像データと共に出力するための情報検出部
    と、 前記情報領域検出信号と高速再生モード信号を入力し、
    高速再生モードであり、該当区間が情報領域であるとト
    ップ・フィールド・ファーストは‘1’、リピート・フ
    ァースト・フィールドは‘0’に変換した後、前記映像
    データを伝送するための情報変換部とを含むことを特徴
    とする映像復号化器における高速再生時ピクチャージッ
    タ防止装置。
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US5828808A (en) 1998-10-27
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