JPH0974540A - リアルタイム早送り再生用動画像符号化情報作成装置 - Google Patents

リアルタイム早送り再生用動画像符号化情報作成装置

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JPH0974540A
JPH0974540A JP22880895A JP22880895A JPH0974540A JP H0974540 A JPH0974540 A JP H0974540A JP 22880895 A JP22880895 A JP 22880895A JP 22880895 A JP22880895 A JP 22880895A JP H0974540 A JPH0974540 A JP H0974540A
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和生 岡田
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浩 杉山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】通常速度再生用動画像符号化情報の生成に対し
て,原理的な遅延なしで早送り再生用動画像符号化情報
を作成する装置を提供する。 【解決手段】動画像を構成する各動画像フレーム1を,
第一の符号化器2により,フレーム内符号化とフレーム
間符号化を併用した動画符号化法によって所定の通常再
生用ビットレートを満たすように符号化して通常速度再
生用動画像符号化情報3を生成し,同じ動画像を構成す
る各動画像フレーム1からNフレームごとの各動画像フ
レームのみを取り出し,それに対して第二の符号化器4
により,フレーム内符号化法を用いて所定の早送り再生
ビットレートを満たすように符号化して早送り再生用動
画像符号化情報5を生成する。同期制御部7により,こ
れら二つの符号化器2,4間の符号化開始および終了の
同期をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,通常再生の他に順
方向および逆方向の早送り再生(ビジュアルサーチ)も
サポートする動画像符号化情報再生システムにおいて,
ビデオサーバなどの蓄積装置に予め蓄積しておく早送り
再生用動画像符号化情報の作成装置に関するものであ
り,通信回線を通じてビデオサーバ・端末間でインタラ
クティブに動画像符号化情報再生を行うビデオオンデマ
ンド(VOD)システムにおけるビデオサーバへの動画
像情報の入力用,および,スタンドアロンタイプのビデ
オディスク装置への動画像情報の入力用などに利用され
る。
【0002】
【従来の技術】動画像符号化情報を蓄積したビデオサー
バと符号化情報の再生を行うセットトップ装置とを通信
路で接続し,動画像提供を行うビデオオンデマンドサー
ビス等において,家庭用VTR装置で実現しているよう
な早送り再生(ビジュアルサーチ)を実現するための方
法としては,ビデオサーバ内に通常速度再生用動画像符
号化情報と,早送り再生用動画像符号化情報(一般的に
は,通常再生用の動画からN(Nは自然数)フレームご
とに抜き出したフレーム動画を符号化したもの)との二
つの情報を蓄積しておき,セットトップ装置から通常再
生要求,早送り再生要求がでるたびに再生対象とする動
画像符号化情報をそれぞれ通常速度再生用動画像符号化
情報,早送り再生用動画像符号化情報に切り替える方法
が提案されている(特開平6−133262号公報参
照)。
【0003】この方法を実現する場合,通常再生用の動
画像符号化方式としては,圧縮効率を考慮してフレーム
内符号化とフレーム間符号化を併用した動画符号化法に
より符号化し,早送り再生用動画像符号化方式として
は,セットトップ装置がどの時点で早送り再生を要求し
てくるかわからないため,フレーム単位でのランダムア
クセスが可能なフレーム内符号化を使用することとな
る。
【0004】従来,この早送り再生用動画像符号化情報
の作成装置として,図4に示すような装置(特願平7−
69036号)があった。同装置は,まず元の動画像フ
レーム40を,フレーム内符号化とフレーム間符号化を
併用した第一の符号化器41により符号化し,通常速度
再生用動画像符号化情報42を作成する。次に,作成し
た通常速度再生用動画像符号化情報42から,復号化器
43によりNフレームごとの動画像フレームを復号化
し,その復号化したNフレームごとの動画像フレーム情
報44をさらにフレーム内符号化のみの第二の符号化器
45により所定の早送り再生ビットレートとなるように
再び符号化して,早送り再生用動画像符号化情報46を
生成するというものであった。このとき,通常は早送り
再生ビットレートは通常再生時のビットレートと等しく
なるようにとられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法は,まず第
一の符号化を行った後でその出力に対してNフレームご
とに復号化を行い,その復号が終った後でその出力に対
してさらに第二の符号化を行うものであった。これらの
処理は,シーケンシャル動作を必要とするため,原理的
に処理の並列化を図ることが不可能であった。
【0006】その結果,通常再生用符号化情報発生に対
して,符号化のためにかかる時間(符号化遅延)および
復号化のためにかかる時間(復号化遅延)の合計だけ早
送り再生用動画像符号化情報の生成が遅延することとな
る。仮に1回の符号化遅延および復号化遅延をいずれも
3秒とすると,通常再生用符号化情報の生成に対して早
送り再生用動画像符号化情報の生成が6秒遅延すること
となる。
【0007】本発明の目的は,通常速度再生用動画像符
号化情報の生成に対して,原理的な遅延なしで早送り再
生用動画像符号化情報を作成する装置を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は,通常速度再生
用動画像符号化情報に対するN倍速早送り再生用の動画
像符号化情報の作成装置であって,動画像を構成する各
動画像フレームを,フレーム内符号化とフレーム間符号
化を併用した動画符号化法により所定の通常再生用ビッ
トレートを満たすように符号化して通常速度再生用動画
像符号化情報を生成する第一の符号化器と,前記動画像
を構成する各動画像フレームからNフレームごとの各動
画像フレームのみを取り出し,それらに対してフレーム
内符号化法を用いて所定の早送り再生ビットレートを満
たすように符号化して早送り再生用動画像符号化情報を
生成する第二の符号化器と,前記二つの符号化器間の符
号化開始および終了の同期をとるための手段とを具備す
るものである。
【0009】前記第二の符号化器は,第二の符号化器の
内部でフレーム数をカウントすることにより前記動画像
を構成する各動画像フレームからNフレームごとの各動
画像フレームを取り出し,それらに対してフレーム内符
号化を行うことにより早送り再生用動画像符号化情報を
生成する構成とすることができる。
【0010】または,前記第二の符号化器は,第二の符
号化器の内部でインターバルタイマにより前記動画像を
構成する各動画像フレームからNフレームごとの各動画
像フレームのみを取り出し,それらに対してフレーム内
符号化を行うことにより早送り再生用動画像符号化情報
を生成する構成とすることができる。
【0011】または,前記第二の符号化器は,一旦全動
画像フレームをフレーム内符号化により符号化した後,
各フレーム符号化情報について記述されたヘッダ情報を
参照し,Nフレームごとの符号化情報のみを取り出すこ
とにより早送り再生用動画像符号化情報を生成する構成
とすることができる。
【0012】本発明の作用は,以下のとおりである。動
画像を構成する各動画像フレームを,第一の符号化器に
より,フレーム内符号化とフレーム間符号化を併用した
動画符号化法により所定の通常再生用ビットレートを満
たすように符号化して通常速度再生用動画像符号化情報
を生成し,同じ動画像を構成する各動画像フレームから
Nフレームごとの各動画像フレームのみを取り出し,そ
れに対して第二の符号化器により,フレーム内符号化法
を用いて所定の早送り再生ビットレートを満たすように
符号化して早送り再生用動画像符号化情報を生成する。
そして,これら二つの符号化器は同期をとるための手段
により接続されており,符号化開始および終了は同期が
とられている。
【0013】従って,生成された通常速度再生用動画像
符号化情報と早送り再生用動画像符号化情報とは時間的
な関連づけを行うことが可能であり,通常速度再生用動
画像符号化情報に対するN倍速の早送り再生用動画像符
号化情報の作成が可能となる。
【0014】このとき,第二の符号化器の内部でフレー
ム数をカウントしたり,第二の符号化器の内部でインタ
ーバルタイマを用いることにより,Nフレームごとの各
動画像フレームを取り出してもよい。また,一旦全動画
像フレームをフレーム内符号化により符号化した後,第
二の符号化器で各フレーム符号化情報について記述され
たヘッダ情報を参照することにより,Nフレームごとの
符号化情報のみを取り出すことも可能である。
【0015】いずれの場合にも,第一の符号化器での動
作と第二の符号化器での処理は独立しており,本発明の
目的である通常速度再生用動画像符号化情報の生成に対
して,原理的な遅延なしで早送り再生用動画像符号化情
報を作成する装置を提供することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下,図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の実施例にお
ける装置のブロック構成図である。同図において,1は
動画像を構成する各動画像フレーム,2はフレーム間符
号化を併用した動画符号化法により所定の通常再生用ビ
ットレートを満たすように符号化する第一の符号化器,
3は第一の符号化器2により生成された通常速度再生用
動画像符号化情報,4は動画像フレーム1を構成する各
動画像フレームからNフレームごとの各動画像フレーム
のみを取り出し,フレーム内符号化法を用いて所定の早
送り再生ビットレートを満たすように符号化を行う第二
の符号化器,5は第二の符号化器4により生成された早
送り再生用動画像符号化情報,6は第一の符号化器2と
第二の符号化器4とに符号化開始および終了の同期信号
等を送るための信号線,7は第一の符号化器2と第二の
符号化器4との間の符号化開始および終了の同期を制御
する同期制御部を表す。
【0017】また,10は第二の符号化器4においてフ
レーム数のカウントにより動画像フレーム1からNフレ
ームごとの動画像フレームを取り出すカウンタによるフ
レーム抽出手段,11はフレーム内符号化法による符号
化手段,12は第二の符号化器4においてインターバル
タイマにより動画像フレーム1からNフレームごとの動
画像フレームを取り出すインターバルタイマによるフレ
ーム抽出手段,13はフレーム内符号化法による符号化
手段,14は全動画像フレーム1をフレーム内符号化に
より符号化する符号化手段,15は各フレーム符号化情
報について記述されたヘッダ情報を参照しNフレームご
との符号化情報のみを取り出す符号化情報抽出手段を表
す。
【0018】図1(A)に示す第二の符号化器4は,例
えば図1(B)に示すカウンタによるフレーム抽出手段
10と符号化手段11,または図1(C)に示すインタ
ーバルタイマによるフレーム抽出手段12と符号化手段
13,または図1(D)に示す符号化手段14と符号化
情報抽出手段15を備え,Nフレームごとの符号化情報
である早送り再生用動画像符号化情報5の生成を,第一
の符号化器2による通常速度再生用動画像符号化情報3
の生成と同時に行う。
【0019】図2は,このブロック構成の動作の様子を
示したタイミングチャートである。20は動画像を構成
する動画像フレーム1におけるフレームの存在信号,2
1は第一の符号化器2における符号化実行中信号,22
は第二の符号化器4における符号化実行中信号,23は
符号化の開始を指示する符号化開始信号,24は符号化
の終了を指示する符号化終了信号を示したものである。
【0020】フレームの存在信号20は,f1,f2,
f3,…,f100というように,フレームが存在する
ごとにハイレベルになる信号である。一方の符号化実行
中信号21および22は,そのフレームを符号化してい
るときにハイレベルになる信号であり,例えば,符号化
実行中信号21および22が,ともにf3の時点でハイ
レベルになっていることは,第一の符号化器2,第二の
符号化器4が,ともに3番目の動画像フレームf3の符
号化を実行したことを意味する。
【0021】ここで,外部からの符号化開始の指示によ
り,同期制御部7が,動画像フレームのf3の開始時点
で符号化開始信号23を信号線6に送出したとする。第
一の符号化器2は3番目の動画像フレームf3より直ち
に符号化を開始し,f3,f4,f5というように順に
符号化を行う。それと同時に,信号線6を経由して符号
化開始信号23を受けた第二の符号化器4では,3番目
の動画像フレームf3より直ちに符号化を開始する。し
かし,第二の符号化器4では1つのフレームを符号化を
実行した後は,N−1フレーム分の時間間隔25だけ符
号化を実行しない。従って,Nフレームごとに1フレー
ムの符号化が実行されることとなる。
【0022】図2では,N=3に設定した場合の例であ
り,第二の符号化器4ではf4とf5の2フレーム分の
符号化が行われず,3フレームごとに1フレームの割合
で符号化が実行されている。このときの,符号化を実行
しない時間間隔25のタイミングをとる方法としては,
例えば図1(B)に示す構成を用い,第二の符号化器4
の内部で入力される動画像フレーム1のフレーム数をカ
ウントする方法により実現可能である。また,各フレー
ムの間隔が一定していることから,図1(C)に示すよ
うに,第二の符号化器4の内部で一定時間間隔を測定す
るインターバルタイマを使用する方法もある。
【0023】最後に,外部より動画像フレームのf99
の終了時点で符号化終了を指示したとする。第一の符号
化器2は,同期制御部7からの信号線6による符号化終
了信号24により,99番目の動画像フレームf99で
符号化を終了する。それと同時に,信号線6を経由して
符号化終了信号24が第二の符号化器4に伝達され,符
号化終了信号24を受けた第二の符号化器4において
も,99番目の動画像フレームf99で符号化を終了す
る。
【0024】図3に,本発明の実施例において,第一の
符号化器2により生成した通常速度再生用動画像符号化
情報30,および第二の符号化器4により生成した早送
り再生用動画像符号化情報31を示す。
【0025】通常速度再生用動画像符号化情報30に含
まれるI3,I6,I9,…は,元のフレームf3,f
6,f9,…をフレーム内符号化することにより生成し
たフレーム符号化情報であり,P4,P5,P7,…
は,元のフレームf4,f5,f7,…をフレーム間符
号化することにより生成したフレーム符号化情報であ
る。一方,早送り再生用動画像符号化情報31に含まれ
るI3’,I6’,I9’,…は,元のフレームf3,
f6,f9,…をフレーム内符号化することにより生成
したフレーム符号化情報である。
【0026】図3の例は,通常再生用ビットレートと早
送り再生用ビットレートを一致させた例であり,通常速
度再生用動画像符号化情報30のI3,P4,P5の3
フレーム分のフレーム符号化情報量は,早送り再生用動
画像符号化情報31のI3’,I6’,I9’の3フレ
ーム分のフレーム符号化情報量と一致している。
【0027】通常速度再生用動画像符号化情報30は,
フレーム内符号化とフレーム間符号化を併用しているた
め,ランダムアクセスについてはI3,I6,I9とい
うようにフレーム内符号化が実施されているフレーム単
位のみでしかできないが,同じビットレートで全てフレ
ーム内符号化を行った符号化情報に比較して画質が良好
であるという特徴がある。
【0028】一方,早送り再生用動画像符号化情報31
は,全てフレーム内符号化を用いているので,全体の画
質は劣るが,任意のフレームを再生開始フレームとする
ランダムアクセスが可能であるという特徴がある。ま
た,通常速度再生用動画像符号化情報30と早送り再生
用動画像符号化情報31との再生ビットレートは一致し
ているので,再生対象となる符号化情報を途中で切り替
えても,通信路やセットトップ装置のような外部装置に
与える負荷は変化しないという特徴がある。また,二つ
の動画像符号化情報30,31において,符号化情報に
ヘッダ部を設け,その中に記述する管理情報の中に図3
に示すようなフレーム符号化情報の対応付け情報をおく
ことが可能である。
【0029】これらの性質を利用し,セットトップ装置
のような外部装置から通常再生要求,早送り再生要求が
出るたびに,再生対象とする動画像符号化情報をそれぞ
れ通常速度再生用動画像符号化情報30,早送り再生用
動画像符号化情報31に切り替えることにより,通常再
生と早送り再生とを切り替えることが可能になる。
【0030】例えば,通常速度再生用動画像符号化情報
30のフレーム符号化情報I3を再生中に,外部装置よ
り早送りの指示があった場合には,早送り再生用動画像
符号化情報31の対応するフレーム符号化情報I3’に
再生ポイントを移し,その後I3’,I6’,I9’…
と順番に早送り再生用動画像符号化情報31の再生を行
うことにより,外部装置に対して早送り再生を見せるこ
とが可能である。さらに,早送り再生用動画像符号化情
報31のフレーム符号化情報I6’の再生中に外部装置
より通常再生の指示があった場合には,通常速度再生用
動画像符号化情報30の対応するフレーム符号化情報I
6に再生ポイントを移し,その後I6,P7,P8,…
と順番に通常速度再生用動画像符号化情報30の再生を
行うことにより,外部装置に対して通常再生を見せるこ
とが可能となる。
【0031】このように,本発明により作成された通常
速度再生用動画像符号化情報30,早送り再生用動画像
符号化情報31の二つの符号化情報を用いれば,外部装
置に対して再生ビットレートの変化しない早送り再生/
通常再生のモード切り替え機能を提供することが可能と
なる。
【0032】本実施例では早送り再生用符号化情報生成
のための第二の符号化器4が1個の場合を示したが,符
号化を行うフレーム間隔Nの異なった第二の符号化器を
複数個用意することにより,異なった倍速値の早送り再
生用動画像符号化情報を同時に複数個作成することも可
能である。また,本実施例では第二の符号化器4におい
て符号化を実行しない時間間隔25のタイミングをとる
方法について説明したが,第二の符号化器4において,
I3’,I4’,I5’,…のように一旦全動画像フレ
ームをフレーム内符号化により符号化した後,各フレー
ム符号化情報の番号が記述されている符号化情報内のヘ
ッダ情報を参照することにより,I3’,I6’,I
9’,…のように3フレームごとのフレーム符号化情報
のみを取り出すという方法も同様に実現可能である。
【0033】
【発明の効果】以上のように,本発明によれば,第一の
符号化器での動作と第二の符号化器での処理は独立して
おり,本発明の目的である通常速度再生用動画像符号化
情報の生成に対して,原理的な遅延なしで早送り再生用
動画像符号化情報を生成する装置を提供することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における装置のブロック構成を
示した図である。
【図2】本発明の実施例における動作のタイミングチャ
ートを示したものである。
【図3】本発明の実施例において生成された通常速度再
生用動画像符号化情報および早送り再生用動画像符号化
情報の構成を示した図である。
【図4】従来の早送り再生用動画像符号化情報作成装置
のブロック構成を示した図である。
【符号の説明】
1 動画像フレーム 2 第一の符号化器 3 通常速度再生用動画像符号化情報 4 第二の符号化器 5 早送り再生用動画像符号化情報 6 信号線 7 同期制御部 10 カウンタによるフレーム抽出手段 11 符号化手段 12 インターバルタイマによるフレーム抽出手段 13 符号化手段 14 符号化手段 15 符号化情報抽出手段 20 フレームの存在信号 21 第一の符号化器における符号化実行中信号 22 第二の符号化器における符号化実行中信号 23 符号化開始信号 24 符号化終了信号 25 符号化を実行しない時間間隔 30 通常速度再生用動画像符号化情報 31 早送り再生用動画像符号化情報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上森 明 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通常速度再生用動画像符号化情報に対す
    るN(Nは自然数)倍速早送り再生用の動画像符号化情
    報の作成装置であって,動画像を構成する各動画像フレ
    ームを,フレーム内符号化とフレーム間符号化を併用し
    た動画符号化法により所定の通常再生用ビットレートを
    満たすように符号化して通常速度再生用動画像符号化情
    報を生成する第一の符号化器と,前記動画像を構成する
    各動画像フレームからNフレームごとの各動画像フレー
    ムのみを取り出し,それらをフレーム内符号化法を用い
    て所定の早送り再生ビットレートを満たすように符号化
    して早送り再生用動画像符号化情報を生成する第二の符
    号化器と,前記二つの符号化器間の符号化開始および終
    了の同期をとるための手段とを有することを特徴とする
    リアルタイム早送り再生用動画像符号化情報作成装置。
  2. 【請求項2】 前記第二の符号化器は,該第二の符号化
    器の内部でフレーム数をカウントすることにより前記動
    画像を構成する各動画像フレームからNフレームごとの
    各動画像フレームを取り出す手段を有し,取り出した動
    画像フレームに対してフレーム内符号化により早送り再
    生用動画像符号化情報を生成することを特徴とする請求
    項1記載のリアルタイム早送り再生用動画像符号化情報
    作成装置。
  3. 【請求項3】 前記第二の符号化器は,該第二の符号化
    器の内部でインターバルタイマにより前記動画像を構成
    する各動画像フレームからNフレームごとの各動画像フ
    レームのみを取り出す手段を有し,取り出した動画像フ
    レームに対してフレーム内符号化により早送り再生用動
    画像符号化情報を生成することを特徴とする請求項1記
    載のリアルタイム早送り再生用動画像符号化情報作成装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第二の符号化器は,一旦全動画像フ
    レームをフレーム内符号化により符号化した後,各フレ
    ーム符号化情報について記述されたヘッダ情報を参照
    し,Nフレームごとの符号化情報のみを取り出す手段を
    有し,Nフレームごとに取り出した符号化情報を早送り
    再生用動画像符号化情報とすることを特徴とする請求項
    1記載のリアルタイム早送り再生用動画像符号化情報作
    成装置。
JP22880895A 1995-03-28 1995-09-06 リアルタイム早送り再生用動画像符号化情報作成装置 Expired - Lifetime JP2907761B2 (ja)

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