JPH11285003A - 動画像符号化装置及び動画像符号化方法 - Google Patents

動画像符号化装置及び動画像符号化方法

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JPH11285003A
JPH11285003A JP30584098A JP30584098A JPH11285003A JP H11285003 A JPH11285003 A JP H11285003A JP 30584098 A JP30584098 A JP 30584098A JP 30584098 A JP30584098 A JP 30584098A JP H11285003 A JPH11285003 A JP H11285003A
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JP30584098A
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Motoki Kato
元樹 加藤
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキップ再生が継ぎ目なく行えるようにビッ
トストリームを再符号化する。 【解決手段】 デコーダ部2及びエンコーダ2によっ
て、入力されるMPEG2規格のビットストリームにつ
いて、アウト点を含むGOPの表示順序に従ったアウト
点までをアウト点より後のピクチャを予測参照せずに復
号し得る第1のGOPに再構成すると共に、イン点を含
むGOPの表示順序に従ったイン点以降をイン点より前
のピクチャを予測参照せずに復号し得る第2のGOPに
再構成する。遅延回路3は、ビットストリームを少なく
とも上記再構成に要する時間だけ遅延する。スイッチS
W2は、再構成されたビットストリーム又は遅延された
ビットストリームを単位区間毎に切り換えていずれか一
方を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力されたビット
ストリームを復号して画像信号とし、この画像信号を再
びビットストリームとして出力する動画像符号化装置及
び動画像符号化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像信号の圧縮符号化に、動き補
償(motion compensation;MC)処理及び離散余弦変換
(descrete cosine transformation;DCT)等の直交変換
による冗長度低減処理とを組み合わせたMPEG(movi
ng picture experts group)や、MPEG2が広く用い
られるようになった。
【0003】非圧縮の映像データを上記MPEG等の手
法により、画像内符号化画像(Iピクチャ)、フレーム
間予測符号化画像(Pピクチャ)、双方向予測符号化画
像(Bピクチャ)のような符号化画像に圧縮して光磁気
ディスク等の格納媒体に記録したり、あるいは通信回線
を使用して伝送したりする。
【0004】ここで、MPEG方式にて画像圧縮された
信号を再生する場合について説明する。
【0005】例えば、記録媒体には、図9(a)に示す
ようなデータストリームの符号化データが記録されてい
る。この図9(a)に示すように記録されているデータ
ストリームは復号されて、図9(b)に示すようなピク
チャの順番で表示が行われる。ここで、各ピクチャに符
号として付けている“I”,“P”,“B”は、Iピク
チャ、Pピクチャ、Bピクチャの区別を示しており、各
添字は、GOP(Group of Pictures)内の表示順序を
表すいわゆるテンポラリリファレンスを示している。
【0006】図9(a)に示すようなデータストリーム
の符号化データを再生する為に、まず、I0の復号が行
われる。Iピクチャは画面内で符号化が完結しているも
のであるので、他のピクチャを復号することなくI0
単独で復号することができる。続いて、復号したI0
基づき、順方向予測符号化がされたP2の復号を行う。
Pピクチャは時間的に前のIピクチャ又はPピクチャか
ら予測符号化がされるものであるので、従来の記録再生
装置はこのP2を復号する前にI0を復号していなければ
ならない。続いて、復号したI0及びP2に基づき、双方
向予測符号化がされたB1の復号を行う。Bピクチャは
時間的に前後のIピクチャ又はPピクチャから双方向符
号化がされるものであるので、このB1を復号する前に
0とP2を復号していなければならない。このように、
図9(a)に示すようなデータストリームの符号化デー
タを、I0→P2→B1→P4→B3→P6→B5→I8→B7
→P10→B9→・・・といった順序で復号を行う。
【0007】そして、このような順序で復号した各ピク
チャを表示する場合には、図9(b)に示すようにその
順序を入れ換えて、I0→B1→P2→B3→P4→B5→P
6→B7→I8→B9→P10→・・・といった順序で表示を
行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図10中の
(a)及び(b)に示すように、動画像を中断するアウ
ト点SA及び動画像を再開するイン点SBについてスキ
ップをする際に、アウト点からイン点への動画像の再生
画像が途切れてしまう虞れがある。
【0009】本発明は、上述の実情に鑑みてなされるも
のであって、スキップ再生が継ぎ目なく行えるようにビ
ットストリームを再符号化する動画像符号化装置及び動
画像符号化方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る動画像符号化装置は、画像内符号化
画像と他の画像から予測される予測符号化画像とを要素
としてなり、複数の画像からなる画像群を単位区間とし
て画像信号を符号化したビットストリームに対して、表
示順序に従った第1の点から第2の点にスキップした信
号を出力する動画像符号化装置において、入力されるビ
ットストリームについて、第1の点を含む単位区間の画
像群を必要に応じて第1の画像信号に復号すると共に、
第2の点を含む単位区間の画像群を必要に応じて第2の
画像信号に復号する復号手段と、復号手段からの第1の
画像信号のうち表示順序に従った第1の点までを第1の
画像群に再符号化すると共に、復号手段からの第2の画
像信号のうち表示順序に従った第2の点以降を第2の画
像群に再符号化する再符号化手段と、復号手段及び再符
号化手段に要する時間だけ入力されるビットストリーム
を遅延する遅延手段と、再符号化手段が第1及び第2の
画像群に符号化したビットストリームを出力するときは
当該ビットストリームを出力し、再符号化手段が第1及
び第2の画像群に符号化したビットストリームを出力し
ないときは遅延手段から出力されるビットストリームを
出力するように切り換える切換手段とを備える。
【0011】また、本発明に係る動画像符号化方法は、
画像内符号化画像と他の画像から予測される予測符号化
画像とを要素としてなり、複数の画像からなる画像群を
単位区間として画像信号を符号化したビットストリーム
に対して、表示順序に従った第1の点から第2の点にス
キップした信号を出力する動画像符号化方法において、
入力されるビットストリームについて、第1の点を含む
単位区間の画像群を必要に応じて第1の画像信号に復号
すると共に、第2の点を含む単位区間の画像群を必要に
応じて第2の画像信号に復号する復号工程と、復号工程
後の第1の画像信号のうち表示順序に従った第1の点ま
でを第1の画像群に再符号化すると共に、復号工程後の
第2の画像信号のうち表示順序に従った第2の点以降を
第2の画像群に再符号化する再符号化工程と、復号工程
及び再符号化工程に要する時間だけ入力されるビットス
トリームを遅延する遅延工程と、再符号化工程で第1及
び第2の画像群に符号化したビットストリームを出力す
るときは当該ビットストリームを出力し、再符号化工程
で第1及び第2の画像群に符号化したビットストリーム
を出力しないときは遅延工程によって出力されるビット
ストリームを出力するように切り換える切換工程とを備
える。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る動画像符号化
装置及び方法について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【0013】最初に、動画像符号化装置の第1の実施の
形態について説明する。この第1の実施の形態における
符号化装置は、図1に示すように、電磁波にて送られる
動画像データを受信してビットストリームS120に変
換するチューナ29と、チューナ29からのビットスト
リームS120を一時的に格納するバッファ30と、バ
ッファ30に入力したビットストリームを基準値と比較
することにより解析する比較手段であるビットストリー
ム解析回路32とを有している。
【0014】チューナ29は、デジタルテレビジョン放
送を受信して、動画像が符号化されたMPEG2規格の
ビットストリームS120を出力する。バッファ30
は、チューナ29からの入力ビットストリームS120
を一時的に格納する所定のメモリ量の揮発性のメモリで
ある。
【0015】ビットストリーム解析回路32は、バッフ
ァ30におけるビットストリームから、MPEG2規格
の画像群であるGOP(Group of Pictures )につい
て、GOPの区間のビットストリームの入力ビットレー
トが記録メディアに記録可能なビットレートであるかを
判断する。この判断は、予め基準値を設定して、入力ビ
ットレートが基準値を越えたか否かを検出することによ
り行われる。
【0016】また、動画像符号化装置は、上記ビットス
トリーム解析回路32からの制御の下にバッファ30か
らのビットストリームS121を被選択端子A又は被選
択端子Bのいずれか一方に切り換えるスイッチSW1
と、スイッチSW1の被選択端子Aからのビットストリ
ームS123を画像信号S124に復号するデコーダ3
4と、デコーダ34からの画像信号S124をビットス
トリームS125に再符号化するエンコーダ35とを有
している。
【0017】スイッチSW1は、ビットストリーム解析
回路32からの制御信号S122に応じて切り換えを行
う。すなわち、このスイッチSW1に入力するビットス
トリームS121は、当該区間のビットストリームが記
録メディアに記録可能なビットレートを越える場合には
被選択端子Aに、記録可能なビットレートを越えない場
合には被選択端子Bに切り換えられる。
【0018】スイッチ1の被選択端子Aからのビットス
トリームS123は、デコーダ34にて画像信号に復号
される。そして、この画像信号S124は、エンコーダ
35にて、記録メディアに記録可能なビットレートにな
るように再符号化され、再符号化されたビットストリー
ムS125はスイッチSW2の被選択端子Aに出力され
る。上記デコーダ34及びエンコーダ35は、ビットス
トリームS123を再符号化する再符号化手段を構成し
ている。
【0019】さらに、動画像符号化装置は、スイッチS
W1の被選択端子BからのビットストリームS126を
一時的に格納するバッファ31と、バッファ31からの
ビットストリームS127を遅延させる遅延手段である
遅延回路33と、エンコーダ35からのビットストリー
ムS125が接続される被選択端子A、及び遅延回路3
3からのビットストリームS128が接続される被選択
端子Bを備え、これら被選択端子A又は被選択端子Bの
いずれか一方を選択するスイッチSW2とを有してい
る。
【0020】バッファ31は、スイッチSW1の被選択
端子BからのビットストリームS126を一時的に格納
する。遅延回路33は、バッファ31からのビットスト
リームS127を、少なくとも、デコーダ34における
復号処理と、エンコーダ35における符号化処理にかか
る時間だけ遅延する。この遅延回路33にて遅延された
ビットストリームS128は、スイッチSW2の被選択
端子Bに出力される。スイッチSW2は、ビットストリ
ーム解析回路32の制御からの制御信号S122に応じ
て切り換えられる。すなわち、ある区間のビットストリ
ームの入力ビットレートが記録メディアに記録可能なビ
ットレートを越える場合には被選択端子Aに接続され、
記録可能なビットレートを越えない場合には被選択端子
Bに接続される。このスイッチSW2は、切換を行うこ
とにより所定の区間を置換する置換手段を構成する。
【0021】そして、動画像符号化装置は、スイッチS
W2から得られる出力ビットストリームS129をエラ
ー訂正コード(Error Correction Code; ECC)に基づい
て処理するECC回路26と、ECC回路26にて処理
されたビットストリームを変調する変調回路27と、変
調回路27からの信号を記録媒体である光ディスク10
1に記録する記録ヘッド28とを有している。
【0022】ECC回路26はビットストリームに対し
てエラー訂正を行い、変調回路26は例えばEFM(Ei
ght to Fourteen Modulation)変調を施し、記録ヘッド
28は光ディスク101の信号記録面にパワー変調され
たレーザ光を照射することによりデータを記録する。
【0023】続いて、この動画像符号化装置における、
ビットストリームを再符号化する処理について説明す
る。
【0024】動画像符号化装置に入力されるビットスト
リームのならびは、図2中のAに示すように、GOPを
単位区間としている。図2中のAのビットストリーム
は、表示順序に、GOP−(n−1)、GOP−n及び
GOP−(n+1)を含んでいる。ここで、GOP−i
とは、画像の表示順序である時間軸方向で第i番目のG
OPである。
【0025】GOPは、他の画像からの予測符号化なし
に画像が符号化された符号化画像であるI(intra )ピ
クチャと、時間の順方向の予測符号化を用いて画像が符
号化された予測符号化画像であるP(predictive)ピク
チャと、時間の順方向及び逆方向の予測符号化を用いて
画像が符号化された予測符号化画像であるB(bidirect
ionally )ピクチャとの3種類の符号化画像から構成さ
れている。
【0026】GOPは、これらの画像の要素について、
画像の表示順序に、例えば、最初にIピクチャ、これに
続いて複数のPピクチャ及びBピクチャが所定の順序で
配置されてなる。
【0027】すなわち、図2中のAのGOP−nは、ピ
クチャIn2,Bn0,Bn1,Pn5,Bn3,Bn
4,Pn8,Bn6,Bn7から構成されている。ここ
で、Iijはi番目のGOPにおける表示順序がj番目
のIピクチャを、Pijはi番目のGOPにおける表示
順序がj番目のPピクチャを、Bijはi番目のGOP
における表示順序がj番目のBピクチャをそれぞれ示し
ている。
【0028】ビットストリームS120は、可変ビット
レートRinでバッファ30へ入力されており、バッフ
ァ30からはビットレートRout1でビットストリー
ムS121が出力される。ここで、ビットレートRou
t1は、ストリームS120の最大ビットレートよりも
大きい値である。
【0029】はじめは、ビットストリームS121はス
イッチSW1の被選択端子Bを通って、バッファ31へ
入力される。バッファ31からは、ビットレートRou
t2でビットストリームS127が出力される。ビット
レートRout2は、ビットレートをメディアに記録す
る時のビットレートに関係する値であり、Rout1よ
りも小さい。Rout1は、バッファ31がフル(ful
l)の時には、ゼロになる。
【0030】可変ビットレートRinの平均値がRou
t2以下である時、バッファ30がオーバーフローする
ことはない。この場合は、スイッチSW1は被選択端子
Bにあり、ビットストリームS121はバッファ31と
遅延回路33を通り、スイッチSW2の被選択端子Bを
通って出力される。
【0031】可変ビットレートRinの平均値がビット
レートRout2より大きい時、バッファ30のビット
占有量が予め決められた上限値を越えたとき、スイッチ
SW1は被選択端子Aになる。スイッチSW1の被選択
端子Aを通して入力されたビットストリームS123
は、デコーダ34で復号され、その復号画像S124
は、エンコーダ35でビットレートRout2以下のビ
ットレートで符号化されて、ビットストリームS125
が出力される。
【0032】ビットストリームS125は、スイッチS
W2の被選択端子Aを通って出力される。バッファ30
のビット占有量が予め決められた基準値よりも小さくな
ったら、再びスイッチSW1は被選択端子Bになり、バ
ッファ31へビットストリームS126が入力されるよ
うになる。
【0033】バッファ31及び遅延回路33は、入力さ
れたビットストリームS126を、少なくともデコーダ
23及びエンコーダ35における復号処理及びの符号化
処理にかかる時間だけ遅延して出力する。
【0034】なお、スイッチSW1の切り換え制御を、
図1に示したビットストリーム解析回路32で行っても
よい。すなわち、ビットストリームS120のGOPな
どの単位区間毎とのビットレートを計算して、そのビッ
トレートがRout2よりも大きい時に、そのビットス
トリームをスイッチSW1の被選択端子Aを通して再エ
ンコードするようにする。
【0035】続いて、動画像符号化方法の第1の実施の
形態を、図3に示すフローチャートを参照して説明す
る。
【0036】最初のステップS11においては、画像が
符号化されたビットストリームについて、このビットス
トリームの単位区間のビットレートを基準値と比較し、
次のステップS12においては、ステップS11にて単
位区間のビットレートが基準値を越えたことが検出され
ると、入力されるビットストリームの当該単位区間を画
像信号に復号し、その復号された画像信号を上記基準値
以下のビットレートを有するビットストリームの単位区
間に再符号化する。そして、ステップS13に進む。
【0037】ステップS13においては、入力されるビ
ットストリームを、少なくとも、上記ステップS13に
おける再符号化の時間だけ遅延させ、これに続くステッ
プS14においては、上記ステップS13からのビット
ストリームについて、ステップS12において再符号化
されたビットストリームの単位区間を、ステップS13
のビットストリームの当該単位区間に置換して出力す
る。そして、動画像符号化方法の一連の工程を終了す
る。
【0038】以上説明したように、動画像符号化装置及
び方法の第1の実施の形態は、入力されたMPEGビッ
トストリームの単位区間(GOPなど)のビットレート
が、アプリケーションで決められた最大ビットレートを
越える場合に、その区間のビットストリームを復号し
て、復号画像の上記最大ビットレート以下のビットスト
リームに再エンコードし、その再エンコードして作った
ビットストリームと上記区間前後のビットストリームを
結合させて出力するものである。
【0039】なお、上述の動画像符号化装置及び方法の
第1の実施の形態は、リアルタイムの動作には限定され
ない。例えば、GOP−new−nを予め作成してお
き、再生時につなげてもよい。
【0040】次に、動画像符号化装置の第2の実施の形
態について説明する。この第2の実施の形態における動
画像符号化装置は、図4に示すように、記録媒体である
光ディスク101に記録されたデータを読み出すピック
アップ21と、ピックアップ21からの信号をビットス
トリームに復調する復調回路22と、復調回路22から
のビットストリームを一時的に格納するバッファ1とを
有している。
【0041】ピックアップ21は、回転駆動される光デ
ィスク101の信号記録面の記録トラックにレーザ光を
照射することにより、光ディスク101に記録された動
画像データを読み出す。復調回路22は、ピックアップ
21から与えられる動画像データをMPEG2規格のビ
ットストリームに復調する。この入力ビットストリーム
は、バッファ1にて一時的に格納される。
【0042】また、動画像符号化装置は、バッファ1か
らのビットストリームS101を被選択端子A又は被選
択端子Bのいずれか一方に切り換えるスイッチSW1
と、スイッチSW1の被選択端子Aからのビットストリ
ームS102を画像信号に復号するデコーダ部2と、デ
コーダ部2からの画像信号S107を符号化するエンコ
ーダ4とを有している。
【0043】スイッチSW1は、制御回路11からの制
御信号に応じて、バッファ1から入力されるビットスト
リームS101を、被選択端子A又は被選択端子Bのい
ずれか一方に切り換える。デコーダ部2は、スイッチS
W1からのビットストリームS102を画像信号S10
7に復号し、この復号された画像信号S107は、エン
コーダ4によって符号化される。
【0044】ここで、デコーダ部2は、スイッチSW1
の被選択端子AからのビットストリームS102を、被
選択端子A又は被選択端子Bのいずれか一方に切り換え
るスイッチ9と、スイッチ9の被選択端子Aからのビッ
トストリームS103を一時的に格納するバッファ5
と、バッファ5からのビットストリームを復号するデコ
ーダ6とを有している。
【0045】また、デコーダ部2は、スイッチ9の被選
択端子BからのビットストリームS104を一時的に格
納するバッファ7と、バッファ7からのビットストリー
ムを復号するデコーダ8と、デコーダ6からのビットス
トリームS105を被選択端子Aに、デコーダ8からの
ビットストリームS106を被選択端子Bに接続され、
これら被選択端子A又は被選択端子Bのいずれか一方に
切り換えるスイッチ10とを有している。
【0046】バッファ5及びバッファ7は、デコーダ部
2に入力されたビットストリームS102を一時的に格
納するメモリである。これらのバッファ5及びバッファ
7は、後段のデコーダ6及びデコーダ8においてMPE
G2規格のビットストリームを復号するために用いられ
る。これらバッファ5及びバッファ7の容量は、MPE
G2のMP@ML(メインプロファイル/メインレベ
ル)において規定されており、例えば、その容量は、
1.75Mbitである。
【0047】これらバッファ5及びバッファ7に供給さ
れるビットストリームは、スイッチ9により切り換えら
れ、いずれか1つのバッファ5又はバッファ7に供給さ
れる。
【0048】デコーダ6及びデコーダ8は、MPEG方
式で圧縮されたビットストリームを復号し、デジタルの
映像データを生成する。これらデコーダ6及びデコーダ
8は、符号化データの各ピクチャに付けられた復号の時
刻管理情報(Decoding TimeStamp; DTS)に従って、各
ピクチャを復号する。
【0049】このデコーダ部2は、制御回路11の制御
下にある。制御回路11は、バッファ5及びバッファ7
のビット占有量を管理し、読み込むビットストリームの
ビットレートのコントロールを行う。また、制御回路1
1は、スキップ再生を行う際に、アウト点ピクチャが含
まれたストリームとイン点ピクチャが含まれたストリー
ムとの切れ目のタイミングにおいて、スイッチSW1の
切り換えを行う。
【0050】デコーダ部2は、ビットストリームS10
3及びビットストリームS104を同時に符号化するこ
とができるように2個のデコーダ、すなわち6及びデコ
ーダ8を有している。これらのデコーダ6及びデコーダ
8は、ビットストリーム中のイン点及びアウト点を接続
するようにビットストリームをGOP毎に復号する。ス
イッチ10は、制御回路11の制御信号のタイミングに
より、デコーダ6又はデコーダ8からの信号を切り換え
てエンコーダ4に出力する。
【0051】さらに、動画像符号化装置は、スイッチS
W1の被選択端子BからのビットストリームS109を
遅延させる遅延回路3と、デコーダ2のスイッチ10か
ら出力される画像信号S107をビットストリームS1
08に符号化するエンコーダ4と、エンコーダ4からの
ビットストリームS108を被選択端子Aに、遅延回路
3からのビットストリームS110を被選択端子Bにそ
れぞれ入力され、これら被選択端子A及びBのいずれか
一方に切り換える切り換え手段であるスイッチSW2と
を有している。
【0052】遅延回路11は、スイッチSW1の被選択
端子BからのビットストリームS109を所定時間遅延
してスイッチSW2の被選択端子Bに送る。ここでの遅
延時間は、後述するように4フレーム時間である。
【0053】上記デコーダ部2及びエンコーダ4は、入
力されるビットストリームを復号した後に再符号化する
手段を構成している。エンコーダは、デコーダ部2にて
復号されたピクチャの内で、上記イン点及びアウト点に
関連して必要なピクチャのみを再エンコードする。
【0054】そして、動画像符号化装置は、スイッチS
W2からのビットストリームS111に所定の変換を施
すインターフェース回路23と、スイッチSW1、デコ
ーダ2、遅延回路3、エンコーダ4及びスイッチSW1
を制御する制御回路11とを有している。スイッチSW
2は、制御回路11の制御の下に、ストリームS108
又はストリームS110のいずれか一方に切り換えて、
出力ビットストリームS111を出力する切り換え手段
を構成している。
【0055】インターフェース回路23は、スイッチS
W2からの出力ビットストリームS111をIEEE1
394規格のデジタルバス形式のデータに変換して外部
に出力する。
【0056】続いて、この動画像符号化装置におけるビ
ットストリームの処理について説明する。
【0057】動画像符号化装置は、図5中のAに示すよ
うなビットストリームを処理する。このビットストリー
ムは、蓄積メディア上での符号化ビットストリームのな
らびであり、GOP−(−1),GOP−0,GOP−
n,GOP−(n+1)を含んでいる。ここで、GOP
−iとは、画像の表示順序である時間軸方向で第i番目
のGOPである。
【0058】図5中のAのビットストリームにおいて、
GOP−0はアウト点を含むアウト点側GOPであり、
GOP−nはイン点を含むイン点側GOPである。
【0059】アウト点側GOPであるGOP−0は、ピ
クチャI02,B00,B01,P05,B03,B0
4,P08,B06,B07から構成されている。イン
点側のGOPであるGOP−nは、ピクチャIn2,B
n0,Bn1,Pn5,Bn3,Bn4,Pn8,Bn
6,Bn7から構成されている。ピクチャの記号は、先
に述べた意味である。
【0060】これらのピクチャの内で、アウト点に対応
するアウト点ピクチャPoutはGOP−0のB04で
あり、イン点に対応するイン点ピクチャのPinはGO
P−nのPn5である。
【0061】動画像符号化装置は、後述する処理を行
い、図5中のAに示すアウト点ピクチャPoutを含む
アウト点側のGOP−0及びイン点側ピクチャPinを
含むイン点側のGOP−nについて、これらを再エンコ
ードした後のGOP−new−0及びGOP−new−
nにて新たなGOPを構成するように再エンコードを行
う。再エンコードが行われた、編集された符号化ビット
ストリームのならびは、図5中のBに示すとおりであ
る。
【0062】なお、再エンコードされたGOP−new
−0に続くGOP−new−nにおける先頭の画像は、
Iピクチャに限られず、Bピクチャでも有り得る。GO
P−new−nにおいて closed_gop=0 のとき、GOP−new−nの先頭のBピクチャは、G
OP−new−0を予測参照する。
【0063】ここで、closed_gopとは、MPEGのGO
Pヘッダにある1ビットのフラグである。closed_gop
は、GOPヘッダに続く最初のIピクチャの直後に続く
Bピクチャで使用される予測の種類を示す。
【0064】closed_gopが“1”に設定されると、GO
Pヘッダに続く最初のIピクチャの直後に続くBピクチ
ャが後方予測又はイントラ(画像内)符号化のみを使用
して符号化されたことを示す。
【0065】例えば、次に示す画像の列において、Ix
2から始まるGOPのclosed_gopが“1”に設定される
と、Bx0,Bx1は、Ix2からの後方予測またはイ
ントラ符号化のみを使用して符号化されており、Pa3
からの前方予測およびPa3とIx2からの双方向予測
を使用していないことを示す。ここで、“|”はGOP
の境界を示している。 Ia0 Pa3 Ba1 Ba2 | Ix2 Bx0 Bx1 Px5 Bx3 Bx4 closed_gopが“0”に設定されると、当該GOPは直前
のGOPのピクチャを参照する。
【0066】編集されたビットストリームから再生され
るピクチャの並びは、図5中のCに示すように、フレー
ムF00,F01,F02,F03,F04,Fn4,
Fn6,Fn7,Fn8の順序になる。ここで、ピクチ
ャFijは、同じ添字ijをもつIピクチャIij、B
ピクチャBij及びPピクチャPijに対応している。
【0067】この実施の形態では、光ディスク101か
ら読み出した動画像データを復調回路22にてMPEG
2規格のビットストリームに復調し、その入力ビットス
トリームをデコード部2にてデコードして画像信号と
し、その復号した動画像信号S7を再エンコードしてい
る。このビットストリームを出力するまでの遅延時間は
4フレーム時間としている。遅延時間の内容は次の通り
である。
【0068】デコード部2におけるデコードは、ビット
ストリームが入力されてから1フレーム遅延で画像シー
ケンスが出力されると想定している。デコード開始時の
スタートアップの遅延は、ゼロと想定している。エンコ
ーダ4における符号化は、画像シーケンスが入力されて
から3フレーム遅延でビットストリームが出力されると
想定している。
【0069】具体的に、動画像符号化装置にて、図6に
示したようなビットストリームの処理を行う場合を説明
する。このビットストリームは、図5中のAに示したビ
ットストリームと同一であり、アウト点側GOP−0及
びイン点側GOP−nを含んでいる。ここでは、図6に
示すように、アウト点側GOPにおいては、ピクチャI
02,B00,B01,B03及びアウト点ピクチャB
04の再エンコードが、イン点側GOPにおいては、上
述した添字に示される表示順序に応じて、ピクチャPn
8,Bn6,Bn7及びイン点Pn5の再エンコードが
必要である。
【0070】動画像符号化装置の各段階におけるビット
ストリーム又は画像信号の処理は、図7に示すように行
われる。
【0071】すなわち、デコーダ部2のバッファ5に
は、ビットストリームS103として、図6のアウト点
側GOPを構成するピクチャのならびI02,B00,
B01,P05,B03,B04,P08,B06,B
07が入力する。このビットストリームS103は、デ
コーダ6にて復号され、画像信号となる。この画像信号
は、フレームF00,F01,F02,F03,F04
を含んでいる。フレームFの添字は、同一の添字のIピ
クチャ、Pピクチャ及びBピクチャに対応することを示
している。
【0072】これらのフレームへのピクチャコーディン
グタイプ(picture-coding-code )の割り当ては、元の
ピクチャの種類に対応して、B,B,I,B,Pとなっ
ている。ここで、ビットストリームS103から画像信
号S105への遅延は1フレーム、スタートアップの遅
延は0となっている。
【0073】デコーダ6から入力される画像信号S10
5及びピクチャコーディングタイプをエンコーダS10
7にて符号化したビットストリームS108(S105
入力)は、I02,B00,B01,P04,P03の
ならびを含んできる。このビットストリームS108
は、4フレーム時間遅延している。
【0074】一方、バッファ7には、図6に示したピク
チャIn2,Bn0,Bn1,Pn5,Bn3,Bn
4,Pn8,Bn6,Bn7から構成されるイン点側G
OPであるGOP−nが入力される。このビットストリ
ームS104は、デコーダ8にて復号され、画像信号と
なる。この画像信号は、フレームFn0,Fn1,Fn
2,Fn3,Fn4,Fn5,Fn6,Fn7,Fn8
を含んでいる。
【0075】これらのうちFn5〜Fn8へのフレーム
へのピクチャコーディングタイプの割り当ては、元のピ
クチャの種類に対応して、I,B,B,Pとなってい
る。ここで、ビットストリームS104から画像信号S
106への遅延は1フレーム、スタートアップの遅延は
0となっている。
【0076】デコーダ8から入力される画像信号S10
6及びピクチャコーディングタイプをエンコーダ4にて
符号化したビットストリームS108(S106入力)
は、In5,Pn8,Bn6,Bn7のならびを含んで
いる。このビットストリームS108は、4フレーム時
間遅延している。
【0077】遅延回路3には、イン点側GOPであるG
OP−nが入力され、4フレーム時間遅延されてビット
ストリームS110として出力される。
【0078】エンコーダ4からのビットストリームS1
08と、遅延回路3からのビットストリームS110
は、制御回路11の制御の下にスイッチSW2にて切り
換えられ、GOP−0を再エンコード後のGOP−ne
w−0及びGOP−nを再エンコード後のGOP−ne
w−nにて構成されるI02,B00,B01,P0
4,B03,In5,Pn8,Bn6,Bn7に続いて
次のGOP−(n+1)が出力ビットストリームS11
1となる。
【0079】なお、デコーダ部2におけるデコーダ6及
びデコーダ8としては、復号した画像の表示速度よりも
速い速度、例えば2倍速にて画像の復号を行うデコーダ
にて構成することもできる。
【0080】2倍速のデコーダを用いると、復号工程で
符号化データの表示速度より速い速度で符号化データを
復号し、第1の時刻で表示されるピクチャ(アウト点の
ピクチャ)と第2の時刻で表示されるピクチャ(イン点
のピクチャ)を連続して出力するとともに、第2の時刻
で基準同期信号を変更する。このことにより、切り換え
点の前後で連続性を保ちつつ、スキップ再生をすること
ができる。
【0081】このような、2倍速のデコーダを用い、ス
キップ前に最後の表示するピクチャのPTS(Presenta
tion Time Stamp )にピクチャの表示期間を加えた値
と、スキップ後に最初に表示するピクチャのPTSに基
づいて、上記フレームメモリからの復号画像の出力を制
御することにより、上述のような処理を行うことができ
る。ここで、PTSとは、再生出力の時間管理情報であ
る。
【0082】続いて、動画像符号化方法の第2の実施の
形態に係る一連の工程を、図8に示すフローチャートを
参照して説明する。
【0083】ステップS21は、入力されるMPEG2
規格のビットストリームについて、アウト点を含むGO
Pの表示順序に従ったアウト点までをアウト点より後の
ピクチャを予測参照せずに復号し得る第1のGOPに再
構成すると共に、イン点を含むGOPの表示順序に従っ
たイン点以降をイン点より前のピクチャを予測参照せず
に復号し得る第2のGOPに再構成する再構成工程であ
る。
【0084】そして、次のステップS22に進む。
【0085】ステップS22においては、上記ビットス
トリームを入力され、このビットストリームを少なくと
もステップS21の再構成に要する時間だけ遅延し、こ
れに続くステップS23においては、ステップS21に
て再構成されたビットストリーム又はステップS22に
て遅延されたビットストリームを単位区間毎に切り換え
ていずれか一方を出力する。そして、この動画像符号化
方法の一連の工程を終了する。
【0086】上述のように、動画像符号化装置及び方法
の第2の実施の形態は、入力されたビットストリームの
一部分をデコードして、復号した動画像信号の一部分を
再符号化して、復号した動画像信号の一部分を再エンコ
ードして、そのビットストリームを出力し、入力された
ビットストリームを少なくとも上記のデコード処理と上
記のエンコードにかかる時間だけ遅延して出力し、上記
2つの出力を切り換えて、編集されたビットストリーム
を出力するものである。
【0087】以上説明した動画像符号化装置及び方法
は、MPEGビデオプログラムのスキップ再生を指定し
て、編集されたビットストリームをリアルタイムに作成
するために使用できる。アプリケーションとしては、編
集されたビットストリームをIEEE1394デジタル
バスを通してデータ転送して、受信側のデコーダで受信
したり、受信側の格納メディアにコピーしたりすること
が考えられる。
【0088】また、動画像符号化装置及び方法は、リア
ルタイムに入力されるビットストリームのある区間を復
号して、復号画像を再エンコードして作ったビットスト
リームと再エンコードした区間前後のビットストリーム
を結合させて出力するために使用できる。
【0089】入力されたMPEGビットストリームのあ
る区間(GOPなど)のビットレートが、アプリケーシ
ョンで決められた最大ビットレートを越える場合に、そ
の区間のビットストリームを復号して、復号画像を上記
最大ビットレート以下のビットストリームに再エンコー
ドする。そして、再エンコードして作ったビットストリ
ームと上記区間前後のビットストリームを結合させて出
力する。
【0090】なお、本発明は上述の実施の形態には限定
されない。例えば、上述の動画像符号化装置の第1の実
施の形態における入力ビットストリーム源はデジタルテ
レビジョン放送のチューナ29に限られず、動画像符号
化装置の第2の実施におけるスイッチSW2からの出力
先はIEEE1394規格に変換するインターフェース
回路23に限られない。
【0091】また、GOP内のピクチャの枚数やピクチ
ャタイプについては図示の例に限定されないことは勿論
である。
【0092】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る動画像符号化装置によれば、復号手段からの第1の画
像信号のうち表示順序に従った第1の点までを第1の画
像群に再符号化すると共に、復号手段からの第2の画像
信号のうち表示順序に従った第2の点以降を第2の画像
群に再符号化し、復号化及び再符号化に要する時間だけ
入力されるビットストリームを遅延し、第1及び第2の
画像群に符号化したビットストリームを出力するときは
当該ビットストリームを出力し、再符号化手段が第1及
び第2の画像群に符号化したビットストリームを出力し
ないときは遅延手段から出力されるビットストリームを
出力するように切り換えることにより、第1の点と第2
の点とをシームレスにしたビットストリームを得て、ス
キップ再生が継ぎ目なく行うことができる。
【0093】本発明に係る動画像符号化方法によれば、
第1の画像信号のうち表示順序に従った第1の点までを
第1の画像群に再符号化すると共に、第2の画像信号の
うち表示順序に従った第2の点以降を第2の画像群に再
符号化し、復号化及び再符号化に要する時間だけ入力さ
れるビットストリームを遅延し、第1及び第2の画像群
に符号化したビットストリームを出力するときは当該ビ
ットストリームを出力し、再符号化手段が第1及び第2
の画像群に符号化したビットストリームを出力しないと
きは遅延手段から出力されるビットストリームを出力す
るように切り換えることにより、第1の点と第2の点と
をシームレスにしたビットストリームを得て、スキップ
再生を継ぎ目なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】動画像符号化装置の第1の実施の形態の全体の
構成を示すブロック図である。
【図2】ビットストリームの再エンコードを説明する図
である。
【図3】動画像符号化方法の第1の実施の形態の一連の
工程を示すフローチャートである。
【図4】動画像符号化装置の第2の実施の形態の全体の
構成を示す図である。
【図5】編集点前後のビットストリームの再エンコード
を説明する図である。
【図6】再エンコードが必要なピクチャを示す図であ
る。
【図7】ピクチャの具体的な再符号化を説明する図であ
る。
【図8】動画像符号化方法の第2の実施の形態の一連の
工程を示すフローチャートである。
【図9】符号化された各ピクチャを説明する図である。
【図10】符号化された符号化データのスキップ再生に
ついて説明する図である。
【符号の説明】
32 ビットストリーム解析、34 デコーダ、35エ
ンコーダ、33 遅延回路、SW1,SW2 スイッチ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像内符号化画像と他の画像から予測さ
    れる予測符号化画像とを要素としてなり、複数の画像か
    らなる画像群を単位区間として画像信号を符号化したビ
    ットストリームに対して、表示順序に従った第1の点か
    ら第2の点にスキップした信号を出力する動画像符号化
    装置において、 入力されるビットストリームについて、上記第1の点を
    含む単位区間の画像群を必要に応じて第1の画像信号に
    復号すると共に、上記第2の点を含む単位区間の画像群
    を必要に応じて第2の画像信号に復号する復号手段と、 上記復号手段からの第1の画像信号のうち表示順序に従
    った第1の点までを第1の画像群に再符号化すると共
    に、上記復号手段からの第2の画像信号のうち表示順序
    に従った第2の点以降を第2の画像群に再符号化する再
    符号化手段と、 上記復号手段及び再符号化手段に要する時間だけ上記入
    力されるビットストリームを遅延する遅延手段と、 上記再符号化手段が第1及び第2の画像群に符号化した
    ビットストリームを出力するときは当該ビットストリー
    ムを出力し、上記再符号化手段が第1及び第2の画像群
    に符号化したビットストリームを出力しないときは上記
    遅延手段から出力されるビットストリームを出力するよ
    うに切り換える切換手段とを備える動画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 上記再符号化手段は、上記第1の点以降
    の画像を予測参照することなく復号可能なように上記第
    1の画像群を再符号化し、上記第2の点までの画像を予
    測参照することなく復号可能なように上記第2の画像群
    を再符号化することを特徴とする請求項1記載の動画像
    符号化装置。
  3. 【請求項3】 上記復号手段は、復号済みの画像信号の
    表示速度よりも速い速度で、入力されるビットストリー
    ムを画像信号に復号することを特徴とする請求項1記載
    の動画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 上記復号手段は、上記第1の点を含む単
    位区間の画像群を必要に応じて第1の画像信号に復号す
    る第1の復号手段と、上記第2の点を含む単位区間の画
    像群を必要に応じて第2の画像信号に復号する第2の復
    号手段とを有し、上記第1の点及び上記第2の点の画像
    信号を同時に出力することを特徴とする請求項3記載の
    動画像符号化装置。
  5. 【請求項5】 画像内符号化画像と他の画像から予測さ
    れる予測符号化画像とを要素としてなり、複数の画像か
    らなる画像群を単位区間として画像信号を符号化したビ
    ットストリームに対して、表示順序に従った第1の点か
    ら第2の点にスキップした信号を出力する動画像符号化
    方法において、 入力されるビットストリームについて、上記第1の点を
    含む単位区間の画像群を必要に応じて第1の画像信号に
    復号すると共に、上記第2の点を含む単位区間の画像群
    を必要に応じて第2の画像信号に復号する復号工程と、 上記復号工程後の第1の画像信号のうち表示順序に従っ
    た第1の点までを第1の画像群に再符号化すると共に、
    上記復号工程後の第2の画像信号のうち表示順序に従っ
    た第2の点以降を第2の画像群に再符号化する再符号化
    工程と、 上記復号工程及び再符号化工程に要する時間だけ上記入
    力されるビットストリームを遅延する遅延工程と、 上記再符号化工程で第1及び第2の画像群に符号化した
    ビットストリームを出力するときは当該ビットストリー
    ムを出力し、上記再符号化工程で第1及び第2の画像群
    に符号化したビットストリームを出力しないときは上記
    遅延工程によって出力されるビットストリームを出力す
    るように切り換える切換工程とを備える動画像符号化方
    法。
  6. 【請求項6】 上記再符号化工程は、上記第1の点以降
    の画像を予測参照することなく復号可能なように上記第
    1の画像群を再符号化し、上記第2の点までの画像を予
    測参照することなく復号可能なように上記第2の画像群
    を再符号化することを特徴とする請求項5記載の動画像
    符号化方法。
  7. 【請求項7】 上記復号工程は、復号済みの画像信号の
    表示速度よりも速い速度で、入力されるビットストリー
    ムを画像信号に復号することを特徴とする請求項5記載
    の動画像符号化方法。
  8. 【請求項8】 上記復号手段は、上記第1の点及び上記
    第2の点の画像信号を同時に出力することを特徴とする
    請求項7記載の動画像符号化方法。
JP30584098A 1998-02-02 1998-10-27 動画像符号化装置及び動画像符号化方法 Withdrawn JPH11285003A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013016920A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Toshiba Corp 映像表示装置、バッファ管理方法および映像表示システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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