JPH10224739A - 映像記憶再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は復号化回路の動作速度を制御する手段
が無いため、スローモーション再生や倍速再生には対応
できず、また、フレーム間符号化されている場合には逆
方向再生で十分な画質を提供できない。 【解決手段】 再生速度が１倍速以外の場合には、復号
化回路２の動作及び記憶回路１からの読み出しを、その
速度に合わせて制御する必要がある。各回路が、再生速
度に合わせて動作可能な場合には、制御回路４から再生
速度の情報をそれぞれ制御信号５５、５６として渡せば
よい。制御回路４は復号化回路２の動作速度を制御し、
同時に記憶回路１からのデータの読み出し速度を制御す
る。逆方向再生の場合には、ＧＯＰ毎には逆順に復号化
処理を行うように記憶回路１から再生し、環状記憶回路
３においては、ＧＯＰ内では順方向に、ＧＯＰ間は逆順
になるように書き込みアドレスを制御することにより、
逆方向再生が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は映像記憶再生装置に
係り、特に符号化された映像信号を記憶しそれを再生す
る映像記憶再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の映像記憶再生装置として、映像信
号の逆方向再生を実現するために符号化された映像信号
を記憶し再生する記憶再生装置が知られている（特開平
７−１６２８０５号公報）。図７はこの従来の映像記憶
再生装置の一例のブロック図を示す。同図において、入
力された符号化映像信号は、例えば動画像符号化標準の
ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化された映像信号であり、
復号化回路２１により復号された後、一旦ＧＯＰメモリ
２２に記憶される一方、スイッチ２３の端子２３ａに入
力される。

【０００３】ＧＯＰメモリ２２は、１グループ・オブ・
ピクチャ（ＧＯＰ）分の復号化映像信号を記憶する２つ
の領域を有しており、一方の領域の書き込み時には他方
の領域から読み出しを行うダブルバッファ構成となって
いる。逆方向再生時は、このＧＯＰメモリ２２から記憶
映像信号を逆方向に読み出して端子２３ｂ側に接続され
ているスイッチ２３を介して出力する。この従来装置で
は、このＧＯＰメモリ２２の容量を減らすために、ＧＯ
Ｐメモリ２２に書き込む際にフレーム内符号化により再
符号化する。

【０００４】また、他の従来の映像記憶再生装置とし
て、マルチメディア情報端末で符号化データを受信して
再生する際に、受信して再生した画像・音声の符号化デ
ータのうち時間的に新しいデータを複数フレーム分だけ
記憶しておき、逆方向再生の要求があった際にはその情
報を再度復号化することで即座に画像を表示する装置も
知られている（特開平８−１８９３２号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図７に示し
た従来の映像記憶再生装置では、復号化回路２１の動作
速度を制御する手段が無いため、スローモーション再生
や倍速再生には対応できないという問題がある。

【０００６】また、後者の従来の映像記憶再生装置で
は、符号化されているデータを記憶・管理しているた
め、フレーム間符号化されている場合には、フレーム毎
に逆順にデータを復号化することができないため、フレ
ーム間符号化されている場合には逆方向再生で十分な画
質を提供できない。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
逆方向再生だけでなく、スローモーション再生や倍速再
生を可能とした映像記憶再生装置を提供することを目的
とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、画質劣化の無
い逆方向再生画像を得ることができる映像記憶再生装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、映像信号を複数フレーム毎に分割し、分割
した複数フレームの内部に映像信号を閉じて符号化され
たデータを記憶する記憶回路と、記憶回路から出力され
た符号化データを復号化する復号化回路と、復号化回路
の出力信号を記憶し再生信号を読み出し出力する環状記
憶回路と、記憶回路の読み出し速度、復号化回路の動作
速度及び環状記憶回路の書き込みアドレスと読み出しア
ドレスを再生方法の制御を受けてそれぞれ制御すると共
に、環状記憶回路から記憶状態の通知を受ける制御回路
とを有する構成としたものである。

【００１０】本発明では、制御回路により記憶回路、復
号化回路及び環状記憶回路を制御し、かつ、復号化回路
の後に環状記憶回路を配置するようにしているため、環
状記憶回路からの読み出しアドレスを同じ値を複数回ず
つ繰り返すと共に、読み出しアドレスを書き込みアドレ
スが追い越してしまわないように、制御回路により復号
化回路の動作速度を制御すると同時に記憶回路からの読
み出し速度を制御することでスローモーション再生映像
信号を得ることがができる。また、環状記憶回路からの
読み出しアドレスを所定値おき毎に制御することによ
り、倍速再生映像信号を得ることができる。更に、本発
明では、分割フレーム単位毎に逆方向順に復号化処理を
行うように記憶回路から再生し、環状記憶回路において
は分割フレーム内では順方向に分割フレーム間では逆方
向順になるように書き込みアドレスを制御することによ
り、フレーム間引きすることなく逆方向再生ができる。

【００１１】また、本発明は、環状記憶回路は、書き込
みアドレスが読み出しアドレスを越えないように、第１
の一時停止信号を復号化回路へ供給してその動作を停止
し、復号回路は制御回路からの制御信号を受ける代わり
に第１の一時停止信号により動作を停止すると共に、第
２の一時停止信号を記憶回路に供給して記憶回路の動作
を停止させることを特徴とする。本発明では、復号化回
路が１倍速でしか動作しなくてもスローモーション再
生、逆方向再生ができる。

【００１２】また、本発明は、復号化回路及び環状記憶
回路をそれぞれ複数設け、制御回路はこれら複数の復号
化回路に対して記憶回路から分割したフレーム毎に切り
替えて入力し、複数の復号化回路によりそれぞれ復号化
された信号を複数の環状記憶回路へフレーム毎又はフィ
ールド毎に間引いて切り替えて入力することを特徴とす
る。本発明では、倍速再生映像信号を得ることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる映像記憶再
生装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。同図に
おいて、この映像記憶再生装置は、記憶回路１、復号化
回路２、環状記憶回路３及び制御回路４から構成されて
いる。記憶回路１には、符号化された映像・音声のデー
タが記憶される。符号化はＧＯＰ（例えば１５フレー
ム）毎に閉じた符号化であって、そのデータがあれば、
確実に１ＧＯＰの画像・音声を復号化できるものとす
る。記憶回路１の出力符号化データは、復号化回路２に
供給されて復号化された後、環状記憶回路３により記憶
される。これら記憶回路１、復号化回路２及び環状記憶
回路３は制御回路４により動作制御される。

【００１４】環状記憶回路３は、図２に示すように制御
回路４により例えばフィールド毎に管理される。すなわ
ち、環状記憶回路３は、０番地からｎ番地までのアドレ
スを持ち、各アドレス１フィールド分、計ｎ＋１フィー
ルド分のデータをリング状（環状）に記憶することが可
能なリングバッファであって、０番地とｎ番地の各フィ
ールドの記憶データは連続データとして扱う。環状記憶
回路３には、４種類のアドレスを示すポインタがあり、
それぞれ書き込みアドレスＩ、読み出しアドレスII、順
方向有効境界III、逆方向有効境界IVを示す。

【００１５】書き込みアドレスIは、入力データをどこ
に書き込むかを示すアドレスであり、順方向再生の場合
には順方向に１ずつ進めることになる。読み出しアドレ
スIIは、出力データをどこから読み出すかを示すアドレ
スで、読み出しの速度によりアドレスが制御される。順
方向有効境界IIIは、読み出しアドレスIIから連続した
有効データが順方向にどれだけあるかを示すアドレスで
ある。逆方向有効境界IVは、読み出しアドレスIIから連
続した有効データが逆方向にどれだけあるかを示すアド
レスである。従って、図２にVで示したように、順方向
有効境界IIIと逆方向有効境界IVとに挟まれた領域が読
み出し可能領域となる。

【００１６】例えば、１／２倍速スローモーション再生
の場合には、環状記憶回路３からの読み出しアドレスを
１、１、２、２、３、３、．．．というように、同じフ
ィールドのデータを２回ずつ読み出すことで実現され
る。この際、復号化回路２を通常速度で動作させると、
読み出しアドレスを書き込みアドレスが追い越してしま
うため、制御回路４は復号化回路２の動作速度を制御
し、同時に記憶回路１からのデータの読み出し速度を制
御する。回路が倍速動作可能であれば、倍速再生の場合
にもスローモーション再生と同様な動作によって制御可
能なことは明らかである。また、復号化回路２が１倍速
でしか動作しない場合には、スローモーション再生の場
合にはデータの復号化処理を間欠的に行うように復号化
回路２と記憶回路１を制御すればよく、倍速再生の場合
には、復号化回路２を２個用意して並列動作させるよう
に制御すればよい。

【００１７】また、逆方向再生の場合には、ＧＯＰ毎に
は逆順に復号化処理を行うように記憶回路１から再生
し、環状記憶回路３においては、ＧＯＰ内では順方向
に、ＧＯＰ間は逆順になるように書き込みアドレスを制
御することにより、逆方向再生が可能となる。この際、
フレーム間引き等はしないため、基本的に画質の劣化は
生じない。

【００１８】次に、この実施の形態の動作について説明
する。入力端子を介して入力された符号化信号５０は、
記憶回路１に供給されて記憶される。記憶された符号化
信号５０は、制御回路４からの制御信号５５に基づいて
符号化信号５１として読み出され、復号化回路２に入力
され、ここで復号される。復号化回路２で復号化されて
得られた映像信号５２は、制御回路４からの制御信号５
６に基づいて取り出され、環状記憶回路３に供給されて
記憶され、制御回路４からの制御信号５８に基づいて読
み出され、出力信号５３として出力される。記憶回路
１、復号化回路２、環状記憶回路３は、制御信号５４に
基づいて制御回路４により制御される。

【００１９】環状記憶回路３の前記した４種類のポイン
タの情報は、信号５７として制御回路４に通知される。
例えば、再生方向が変化した場合など、既に環状記憶回
路３に記憶されているデータを再び復号化することな
く、環状記憶回路３に無いデータを読み出してくるよう
に制御回路４から記憶回路１に制御が行われる。これに
より、データが復号化されるのを待つことなく、すぐに
逆方向再生を開始することが可能となる。

【００２０】１倍速以外の再生の場合、例えば１／２倍
速スローモーション再生の場合は、環状記憶回路３から
の読み出しアドレスは前述したように、１、１、２、
２、３、３、．．．のように、同じアドレスが２回ずつ
繰り返され、同じフィールドを２回ずつ読み出す。ま
た、２倍速再生の場合には、読み出しアドレスが１、
３、５、７、．．．のように１つおきに変化することに
より、奇数フィールドのみ（または偶数フィールドの
み）を順番に読み出すことになる。一方、書き込みアド
レスは、基本的には１、２、３、．．．のように順番に
１ずつ加算していけばよい。ただし、逆方向再生中はＧ
ＯＰ毎には逆順に書き込みしていくことになる。

【００２１】この様子を図３に示す。図３は通常再生時
と逆再生時について、復号化回路２の入出力と環状記憶
回路３の出力がどうなるかを示している。通常再生時に
は、復号化回路２には図３（Ａ）に示すように、ＧＯＰ
１から順番にＧＯＰ２、ＧＯＰ３、．．．の順に変化す
る符号化信号５１が入力される。ここで、ＧＯＰ１はフ
レーム１からフレーム１５まで、ＧＯＰ２はフレーム１
６からフレーム３０まで、．．．となっているものとす
る。従って、環状記憶回路３には、図３（Ｂ）に示すよ
うなフレーム順で復号化回路２の出力映像信号５２が入
力され、環状記憶回路３はその入力信号を入力順のまま
図３（Ｃ）に示すように読み出し出力する。

【００２２】一方、逆再生時には、復号化回路２に入力
される符号化信号５１は図３（Ｄ）に示すように、ＧＯ
Ｐ毎に逆順に、すなわちＧＯＰ５、ＧＯＰ４、．．．、
ＧＯＰ１の順で入力される。従って、復号化回路２の出
力映像信号５２は、図３（Ｅ）に模式的に示すように、
ＧＯＰ内では順方向のフレーム順に、ＧＯＰ間では逆方
向のフレーム順になっている。そこで、環状記憶回路３
では、入力信号５２をＧＯＰ内でも逆順になるように並
べ替えて図３（Ｆ）に模式的に示すような出力信号５３
を出力することで、逆方向再生が可能となる。

【００２３】再生速度が１倍速以外の場合には、復号化
回路２の動作及び記憶回路１からの読み出しを、その速
度に合わせて制御する必要がある。それぞれの回路が、
再生速度に合わせて動作可能な場合には、制御回路４か
ら再生速度の情報をそれぞれ制御信号５５、５６として
渡せばよい。また、動作速度が１倍速に限られる場合に
は、再生速度が１倍速以下の場合には、データの復号化
処理を間欠的に行うように復号化回路と記憶回路を制御
する。すなわち、１／２倍速再生の場合には、例えば１
秒のうちの０．５秒間だけ復号化処理が行われるように
制御し、従って、環状記憶回路３にも１秒間の内０．５
秒間だけデータが１倍速で書き込まれるように制御し、
１秒間で０．５秒間の情報を２回ずつ読み出すことで実
現される。

【００２４】図４は本発明になる映像記憶再生装置の第
２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同
一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図４に示す実施の形態は、復号化回路が常時１倍速で動
作する場合の実施の形態で、復号化回路６が制御回路８
からの制御信号を受ける代わりに、環状記憶回路７から
一時停止信号５９を受けることで間欠的な動作を実現す
る。また、同時に復号化回路６からも記憶回路５に対し
て一時停止信号６０を出力する。

【００２５】環状記憶回路７は、書き込みアドレスが読
み出しアドレスを追い越さないように、適宜、復号化回
路６を停止させるために、一時停止信号５９を出力す
る。これにより、復号化回路６の動作が一時停止するた
め、復号化回路６からも記憶回路５に対して一時停止信
号６０を出力することで記憶回路５の動作も停止させ
る。

【００２６】図５は本発明になる映像記憶再生装置の第
３の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同
一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
図５に示す実施の形態は、記憶回路９からの符号化信号
６１及び６２を別々に入力される復号化回路１０ａ及び
１０ｂと、復号化回路１０ａ及び１０ｂの出力信号６３
及び６４を記憶する環状記憶回路１１ａ及び１１ｂと、
制御回路１２と環状記憶回路１１ａ及び１１ｂの出力信
号を切り替えるスイッチ１３とから構成されている。す
なわち、この実施の形態は、復号化回路と環状記憶回路
をそれぞれ１０ａ、１０ｂと１１ａ、１１ｂの２個ずつ
用意して並列動作させるように制御することにより、倍
速再生信号を得る構成である。

【００２７】次に、この実施の形態の動作について図６
のタイミングチャートを併せ参照して説明する。入力端
子を介して入力された符号化信号５０は、記憶回路５０
に供給されて記憶される。記憶された符号化信号５０
は、制御回路１２からの制御信号５５に基づいて、図６
（Ａ）及び（Ｂ）に模式的に示すように、奇数番目のＧ
ＯＰの符号化信号６１は復号化回路１０ａへ、また偶数
番目のＧＯＰの符号化信号６２は復号化回路１０ｂへ交
互に読み出され、各々復号される。

【００２８】復号化回路１０ａで復号化されて得られた
映像信号６３は、制御回路１２からの制御信号に基づい
て図６（Ｃ）に模式的に示す如く出力され、環状記憶回
路１１ａに供給されて記憶され、また、これと同時に復
号化回路１０ｂで復号化されて得られた映像信号６４
は、制御回路１２からの制御信号に基づいて図６（Ｄ）
に模式的に示す如く出力され、環状記憶回路１１ｂに供
給されて記憶される。ここで、記憶回路９、復号化回路
１０ａ及び１０ｂ、環状記憶回路１１ａ及び１１ｂは、
制御信号５４に基づいて制御回路１２により制御され
る。

【００２９】これにより、例えば環状記憶回路１１ａか
らまずフレーム間引きされて１フレームおき毎に奇数フ
レーム番号の映像信号が読み出されてスイッチ１３を介
して出力され、１／２ＧＯＰ期間後に環状記憶回路１１
ｂがフレーム間引きされて１フレームおき毎に奇数フレ
ーム番号の映像信号が読み出されてスイッチ１３により
切り替え出力される。再び環状記憶回路１１ａからフレ
ーム間引きされて１フレームおき毎に奇数フレーム番号
の映像信号が読み出されてスイッチ１３を介して出力さ
れる。以下、上記と同様の動作が繰り返される。これに
より、スイッチ１３からは図６（Ｅ）に模式的に示すよ
うにフレーム間引きされた再生映像信号５３が２倍速再
生された映像信号として出力される。

【００３０】なお、上記の説明ではフレーム間引きしな
がら再生映像信号を出力するように説明したが、フィー
ルド間引きしながら再生映像信号を出力することもでき
る。

【００３１】本発明は以上の実施の形態に限定されるも
のではなく、例えば図４の第２の実施の形態に、図５の
第３の実施の形態のように復号回路と環状記憶回路をそ
れぞれ２個ずつ設けた構成とすることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御回路により記憶回路、復号化回路及び環状記憶回路
を制御し、かつ、復号化回路の後に環状記憶回路を配置
するようにしているため、スローモーション再生映像信
号や倍速再生映像信号を得ることができると共に逆方向
再生ができ、逆方向再生時にフレーム間引きを行わない
ため、画質の劣化の無い逆方向再生映像信号を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像記憶再生装置の第１の実施の形態
のブロック図である。

【図２】環状記憶回路の基本動作説明図である。

【図３】図１の動作説明用タイミングチャートである。

【図４】本発明の映像記憶再生装置の第２の実施の形態
のブロック図である。

【図５】本発明の映像記憶再生装置の第３の実施の形態
のブロック図である。

【図６】図５の動作説明用タイミングチャートである。

【図７】従来の映像記憶再生装置の要部の一例のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１、５、９ 記憶回路 ２、６、１０ａ、１０ｂ 復号化回路 ３、７、１１ａ、１１ｂ 環状記憶回路 ４、８、１２ 制御回路 １３ スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号を複数フレーム毎に分割し、該
   分割した複数フレームの内部に該映像信号を閉じて符号
   化されたデータを記憶する記憶回路と、 前記記憶回路から出力された符号化データを復号化する
   復号化回路と、 前記復号化回路の出力信号を記憶し再生信号を読み出し
   出力する環状記憶回路と、 前記記憶回路の読み出し速度、前記復号化回路の動作速
   度及び前記環状記憶回路の書き込みアドレスと読み出し
   アドレスを再生方法の制御を受けてそれぞれ制御すると
   共に、前記環状記憶回路から記憶状態の通知を受ける制
   御回路とを有することを特徴とする映像記憶再生装置。
2. 【請求項２】 前記環状記憶回路は、書き込みアドレス
   が読み出しアドレスを越えないように、第１の一時停止
   信号を前記復号化回路へ供給してその動作を停止し、前
   記復号回路は前記制御回路からの制御信号を受ける代わ
   りに前記第１の一時停止信号により動作を停止すると共
   に第２の一時停止信号を前記記憶回路に供給して該記憶
   回路の動作を停止させることを特徴とする請求項１記載
   の映像記憶再生装置。
3. 【請求項３】 前記復号化回路及び前記環状記憶回路を
   それぞれ複数設け、前記制御回路はこれら複数の復号化
   回路に対して前記記憶回路から前記分割したフレーム毎
   に切り替えて入力し、前記複数の復号化回路によりそれ
   ぞれ復号化された信号を前記複数の環状記憶回路へフレ
   ーム毎又はフィールド毎に間引いて切り替えて入力する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の映像記憶再生装
   置。