WO2001063920A1

WO2001063920A1 - Procede et appareil de lecture video

Info

Publication number: WO2001063920A1
Application number: PCT/JP2001/000101
Authority: WO
Inventors: Shigeyuki Okada
Original assignee: Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2001-08-30
Also published as: JP2001238182A; AU2001225494A1

Description

明細書画像再生装置および画像再生方法技術分野

この発明は、画像再生装置および画像再生方法に関し、より特定的には、特殊再生モ一ドでの再生速度を調整するための構成および方法に関する。背景技術

従来より、通常再生速度よりも高速または低速に画像再生を行なう特殊再生モ —ド機能を有する画像再生装置がある。特殊再生モードにより、ユーザは、所望の速度で順方向または逆方向に映像を見ることができる。

ところで、従来の画像再生装置における特殊再生モードでは、一旦設定された再生速度は、モードの設定を変えるまで変更することができない。

したがって、低速再生時であれば、再生表示されるシーンによらず一定の低速度で映像が表示される。このため、動きが少ないシーンが登場しても、ユーザは、当該シーンを通常よりも長い時間をかけて見続けなくてはならないという問題があつ 7こ。

逆に、高速再生時であれば、再生表示されるシーンによらず一定の高速度で映像が表示される。したがって、動きの大きい（速い）シーンであっても高速に表示されるため、目で追うことが困難になるという問題があった。

これらの問題を解消するため、シーンの動きにあわせてユーザがモードを変更したとすると、操作が煩雑になり、滑らかな映像を得ることができない。発明の開示

本発明は、特殊再生モードにおいて、画像の動きに合わせて再生速度を調整することができる画像再生装置および画像再生方法を提供することを目的とする。この発明のある局面による画像再生装置は、通常の再生速度と異なる再生速度で画像を再生する特殊再生モードを指定するための指定手段と、画像の動きに応じて、指定された特殊再生モードにおける再生速度を調整するための速度制御手段とを備える。

好ましくは、速度制御手段は、画像の特定領域における動き量を求める手段を含む。

特に、速度制御手段は、動き量としきい値とを比較して、比較した結果に基づき再生速度を調整する手段をさらに含む。または、速度制御手段は、複数フレームにおける動き量を蓄積するメモリと、メモリから読出した複数フレームの動き量の合計値としきい値とを比較して、比較した結果に基づき再生速度を調整する手段とをさらに含む。さらに、画像再生装置は、速度制御手段による速度制御に基づき、画像を再生表示する手段を含む。

好ましくは、速度制御手段は、特殊再生モードにおいて、予め規定された基準再生速度に対して動きの少ないシーンについては再生速度を上げ、基準再生速度に対して動きの大きいシーンについては再生速度を下げる。

この発明のさらなる局面による画像再生方法は、通常の再生速度と異なる再生速度で画像を再生する特殊再生モードにおいて、予め規定された基準再生速度に対して動きの少ないシーンについては再生速度を上げ、基準再生速度に対して動きの大きいシーンについては再生速度を下げるための速度制御ステップを備える。好ましくは、速度制御ステップは、画像の特定領域における動き量を求める動き量検出ステップを含む。特に、速度制御ステップは、動き量としきい値とを比較して、比較した結果に基づき再生速度を調整するステップをさらに含む。

好ましくは、速度制御ステップでの速度制御に基づき、画像を再生表示するステツプをさらに備える。

したがって、上記画像再生装置および画像再生方法によると、特殊再生モードにおいて、シーンにおける動き量に応じて、再生速度を調整することができる。したがって、高速再生時であっても、動きが大きいシーンに関しては、再生速度を落とすことができる。これにより、動きが大きいシーンであっても目で追うことが可能になる。

また、低速再生時であっても、動きが少ないシーンに関しては、再生速度を上げることができる。したがって、低速再生時であっても、動きが少ないシーンに時間を取られることなく、動きの大きいシーンだけを時間をかけて見ることができる。

このような再生速度の調整を行なうことにより、ユーザは目的とする映像を高速かつ的確にサーチすることが可能になる。

なお、複数のフレームの動きに基づき再生速度調整を行なう場合には、フレーム毎に頻繁に再生速度が変わることを防止し、滑らかな映像表示を実現することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態による画像再生装置 1 0 0 0の構成の一例を示す図である。

図 2は、画像再生装置 1 0 0 0における再生速度の調整処理を説明するためのフローチヤ一トである。

図 3は、メモリ 5 0 4の構成を示す概念図である。

図 4は、本発明の実施の形態による画像再生装置の他の構成の一例を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

本発明の実施の形態による画像再生装置 1 0 0 0は、画像の動き量（変化量）に応じて、特殊再生速度を逐次調整することを可能とする。

本発明の実施の形態による画像再生装置 1 0 0 0の一例について、図 1を用いて説明する。本発明の実施の形態による画像再生装置 1 0 0 0は、図 1に示されるように、 M P E Gビデオを復号するためのデコーダ 1 0 0と、映像を表示するための表示回路 3 0 0と、通常再生モードょりも高速/または低速な再生表示を行なうこと（特殊再生モード）を指定するための特殊再生指定部 4 0 0と、特殊再生モ一ドにおける再生速度を調整するための制御部 5 0 0とを備える。

デコーダ 1 0 0は、動画像の圧縮方式の国際規格である M P E G方式により圧縮されたビデオデータを入力に受ける。ビデオデータのデータ列（MP EGビデォストリーム）は、 n個の GOP (G〇P 0〜GOPn— 1) で構成されており、各 GOPは、複数のピクチャを含む。デコーダ 1 00により、フレーム内符号化処理により生成された Iピクチャ、フレーム間符号化処理に基づき、順方向予測により生成された Pピクチヤ、およびフレ一ム間符号化処理に基づき、双方向予測により生成された Bピクチャがデコードされる。

デコーダ 100は、 VLD回路（Variable Length Decoder：可変長符号復号化回路） 1 0 1、 I Q回路（Inverse Quantizer：逆量子化回路） 102、 I D CT回路（Inverse Discrete Cosine Transform：逆 I DC回路） 103、 MC 回路（Motion Compensated Prediction：動き補償回路） 1 04、および再生画像データを記憶するフレームバッファ 105を含む。

VLD回路 101は、可変長符号化データ（MPEGビデオ）を複号化する。後述する制御部 500は、 VLD回路 101から、復号の単位であるマクロブロックの位置を示すマクロブロッアドレス情報（MBアドレス情報）、および当該マクロブロックに加算される参照画像データとマクロブロックとの位置関係を示す動きべクトル情報を受ける。

I Q回路 1 02は、 VLD回路 1 01から出力される変換係数（量子化された DCT係数）を逆量子化して DCT係数に変換する。 I DCT回路 103は、 I Q回路 102で生成された DC T係数に対して逆離散コサイン変換処理を施し、マクロプロック単位の予測誤差データまたは Iピクチャの再生画像データを生成する。 MC回路 1 04は、 VLD回路 1 01から出力される動きベクトル情報により指定される参照画像データをフレームバッファ 1 05から読出し、参照画像データと I DCT回路 103から出力される予測誤差データとを加える動き補償処理を実行する。動き補償処理により、 Pピクチャ、 Bピクチャに対応する再生画像データが出力される。

再生画像データは、フレームバッファ 105に格納される。格納される I ピクチヤおよび Pピクチャ対応の再生画像データは、参照画像データとして動き補償処理に使用される。

表示回路 300は、フレームバッファ 105に格納される再生画像データを取出し、表示画面に適合した映像信号に変換する。この結果、映像が画面に表示されることになる。通常再生モード（特殊再生モードが指定されていない場合）では、映像は、一定速度（通常の再生速度）で表示される。

ユーザは、特殊再生指定部 4 0 0により、通常の再生速度と異なる速度で再生する特殊再生モードを指定する。

ユーザにより指定される特殊再生には、順方向高速再生、順方向低速再生、逆順高速再生、逆順低速再生等が含まれる。順方向高速再生を指定すると、時系列にそって高速に映像が再生され、順方向低速再生を指定すると、時系列にそって低速に映像が再生される。また、逆順高速再生を指定すると、時系列に溯って高速に映像が再生され、逆順低速再生を指定すると、時系列に溯って低速に映像が再生される。

特殊再生指定部 4 0 0は、ュ一ザの指定したモードに応じて、基準再生速度 V rを出力する。たとえば、 3倍速の順方向高速再生が指定されると、特殊再生指定部 4 0 0からは、 3倍速で映像を再生表示するための基準再生速度 V rが出力される。

制御部 5 0 0は、特殊再生モードにおいて、基準再生速度 V rをシーンにあわせて調整するための処理を行なう。制御部 5 0 0は、領域判定部 5 0 1、スイツチ部 5 0 2、動き量判定部 5 0 3および再生速度判定部 5 0 5を含む。領域判定咅 15 5 0 1は、上述した V L D回路 1 0 1から受ける M Bァドレス情報に基づき、対応する動きべクトル情報を再生速度調整のための判断基準として使用するか否かを判定する。判定方法の一例としては、対応するマクロブロックが画像の特定領域（たとえば、画像の中心部分）に含まれているか否かを基準とする。

スィッチ部 5 0 2は、領域判定部 5 0 1の判定結果に応じて、上述した V L D 回路 1 0 1から受ける動きベクトル情報を、動き量判定部 5 0 3に伝送する。マクロブロックが特定領域に位置する場合、対応する動きアドレスは、動き量判定部 5 0 3における判定基準として使用される。

動き量判定部 5 0 3は、スィツチ部 5 0 2から伝送される動きべクトルの絶対値の総和∑ I M v I (動き量∑ I Μ ν I ) を算出し、当該動き量に基づき、動きの大きいシーンか動きの少ないシーンかを判定する。動きべクトルが複数あるマクロブロックについては、複数の動きべクトルのうち絶対値の最も大きい動きべクトルを使用する。

なお、領域判定部 501での判定基準になる特定領域は、指定（変更）可能である。画像の全領域を特定領域とする場合には、動きべクトル情報のすべてが動き量判定部 503に伝送される。

再生速度判定部 505は、動き量判定部 503の判定結果に基づき、基準再生速度 V rに対して適正となる再生速度 Vを判定する。再生速度判定部 505により、基準再生速度 V rが調整され、シーンの動きに応じた再生速度 Vが設定される。この結果、フレーム単位での再生速度調整が実現される。

なお、再生速度調整はこれに限定されず、複数フレームにおける動き量に基づき行なうようにしてもよレ、。この場合、動き量判定部 503の出力（動き判定または動き量）を数フレーム分蓄積するためのメモリ 504を配置する。メモリ 5 04を用いた場合、再生速度判定部 505は、現在の処理対象であるフレームの動き量と過去のフレームにおける動き量とに基づき、再生速度 Vを設定する。ここで、メモリ 504を用いた再生速度調整処理の一例について、図 2を用いて説明する。メモリ 504は、図 3に示されるように、領域 M (0) 〜M (9) から構成されているものとする。なお、領域 M ( i ) における記号 iは、メモリ空間における相対ァドレスを示している。

図 2を参照して、まず、メモリ 504の格納領域 M (0) 〜M (9) および格納領域を指定するアドレス Aを初期化する（ステップ S I) 。 A=0となる。指定された特定領域における動きべクトルの絶対値の総和である動き量∑ I M V Iを算出する（ステップ S 2) 。この際、上述したように、各マクロブロックごとに、動きベクトルの絶対値を 1つ加算する。したがって、動きベクトルが複数あるマクロブロックについては、絶対値の最も大きい動きべクトルを使用する。アドレス Aにおける領域 M (A) に、動き量∑ I Mv Iを記録する（ステップ

S 3) 。そして、全領域 Μ (0) 〜Μ (9) の合計値 ALLを計算する（ステツプ S 4) 。

合計値 ALLと、予め設定されたしきい値 T 1、 T 2 (T 1 >T 2) とを比較する。比較結果に基づき、基準再生速度 V rを調整する（ステップ S 5) 。これにより、再生速度 Vが決定される。

たとえば、 3倍速再生中であるとする。 ALL>T 1であれば、再生速度 Vを 2倍速にする（基準再生速度 V rより遅く再生する）。 T 1≥ALL〉T2であれば、再生速度 Vを 3倍速にする（基準再生速度 V rで再生する）。そして、 T 2 ALLであれば、再生速度 Vを 4倍速にする（基準再生速度 V rより速く再生する）。

再生速度 Vが決定した後、アドレス Aに 1を加えて、アドレス Aを更新する (ステップ S 6) 。ただし、 A〉 9になった場合には、 Aを 0にリセットする。そして、次のピクチャの再生タイミングで、ステップ S 2の処理に移る。

低速再生、逆順再生時等においても、同様の手順で基準再生速度が調整される。制御部 500はさらに、可変速再生制御部 506を含む。可変速再生制御部 5 06は、再生速度判定部 505の出力する再生速度 Vを実現するための制御信号 (S k i p/R e p e a t) を出力する。信号 S k i pは、現在の速度よりも高速に映像を再生表示するための制御信号であり、信号 R e p e a tは、現在の速度よりも低速に映像を再生表示するための制御信号である。

順方向再生時であれば、たとえば、転送制御部 200により、制御信号 S k i Pに応じてデコーダ 100に供給するデータから Bピクチャを間引く。そして、 I ピクチャおよび Pピクチャのみによる再生表示を行なうようにする。または、表示回路 300により、制御信号 S k i pに応じて所定フレーム毎に再生画像データを間引いて（飛ばして）表示させる。

また、制御信号 R e p e a tが出力された際には、表示回路 300により、制御信号 R e p e a tに応じて所定フレーム毎に同じ再生画像データを所定回数繰返し表示させる。

また、時間軸に溯って表示を行なう逆順再生時であれば、たとえば、転送制御部 200により、制御信号 S k i pに応じて各 GO P i ( i =0、 1、 ··'、 n— 1) 内の Pピクチャおよび Bピクチャを間引く。そして、各 GOPに割り当てられた I ピクチャのみを時間軸に溯って再生するようにする。

また、制御信号 R e p e a tが出力された際には、各 G〇P i ( i =0、 1、 ···、 n - 1 ) を時間に従って処理した後、 GOP n— 1から逆方向に、時間軸に溯って所定フレーム毎に同じ再生画像データを所定回数繰返し表示させるようにする。

なお、制御信号 S k i p. Re p e a tに基づく再生制御の手法は、上述したものに限定されない。

なお、上記の説明においては、 MP EGビデオを対象として説明を行なったが、本発明の実施の形態による画像再生装置に入力されるデータはこれに限定されなレ、。

MP EG方式以外の圧縮方式を使用した場合（たとえば、 J PEG等）には、デコーダ 1 00に代わって当該圧縮方式に対応するデコーダを配置し、各フレーム毎の動きを検出して制御部 50◦に与える。

また、通常のビデオデータを再生する場合には、図 4に示されるように、動き検出回路 600を用いてフレーム毎の動き量を検出し、検出結果を、動き量判定部 503に与えるようにする。そして、可変速再生制御部 506から出力される制御信号 S k i p、 Re p e a tに基づき、表示回路 700により、再生速度 V での再生表示を実行させる。

このように、本発明の実施の形態による画像再生装置 1000によると、特殊再生モードにおいて、基準再生速度に対して動きの少ないシーンについては再生速度をあげ、基準再生速度に対して動きの大きいシーンについては、再生速度をおとすことができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすベての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1. 通常の再生速度と異なる再生速度で画像を再生する特殊再生モードを指定するための指定手段（400) と、

前記画像の動きに応じて、前記指定された特殊再生モ一ドにおける再生速度を調整するための速度制御手段（500) とを備える、画像再生装置。

2. 前記速度制御手段（500) は、

前記画像の特定領域における動き量を求める手段（503) を含む、請求の範囲第 1項に記載の画像再生装置。

3. 前記速度制御手段（500) は、

前記動き量としきい値とを比較して、前記比較した結果に基づき前記再生速度を調整する手段（505) をさらに含む、請求の範囲第 2項に記載の画像再生装置。

4. 前記速度制御手段（500) は、

複数フレームにおける前記動き量を蓄積するメモリ（504) と、

前記メモリから読出した複数フレームの前記動き量の合計値としきい値とを比較して、前記比較した結果に基づき前記再生速度を調整する手段（505) とをさらに含む、請求の範囲第 2項に記載の画像再生装置。

5. 前記速度制御手段（500) による速度制御に基づき、前記画像を再生表示する手段（300, 700) をさらに備える、請求の範囲第 3項に記載の画像再生装置。

6. 前記速度制御手段（500) による速度制御に基づき、前記画像を再生表示する手段（300, 700) をさらに備える、請求の範囲第 4項に記載の画像再

7. 前記速度制御手段（500) は、

前記特殊再生モ一ドにおいて、予め規定された基準再生速度に対して動きの少ないシーンについては前記再生速度を上げ、前記基準再生速度に対して動きの大きいシーンについては前記再生速度を下げる、請求の範囲第 2項に記載の画像再

8. 通常の再生速度と異なる再生速度で画像を再生する特殊再生モードにおいて、予め規定された基準再生速度に対して動きの少ないシーンについては前記再生速度を上げ、前記基準再生速度に対して動きの大きいシーンについては前記再生速度を下げるための速度制御ステップ（S 1—S 6) を備える、画像再生方法。

9. 前記速度制御ステップ（ S 1— S 6 ) は、

画像の特定領域における動き量を求める動き量検出ステップ（S 2) を含む、請求の範囲第 8項に記載の画像再生方法。

10. 前記速度制御ステップ（S 1— S 6) は、

前記動き量としきい値とを比較して、前記比較した結果に基づき前記再生速度を調整するステップ（S 5) をさらに含む、請求の範囲第 9項に記載の画像再生方法。

1 1. 前記速度制御ステップでの速度制御に基づき、前記画像を再生表示するステツプをさらに備える、請求の範囲第 10項に記載の画像再生方法。