(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の動画像復号化装置と、少なくとも一つの符号化動画像蓄積装置と、表示部装置とが双方向のバスを介して接続されて通信ネットワークを構成しており、前記符号化動画像蓄積装置により高速再生するための符号化画像データを前記バスに送出し、前記複数の動画像復号化装置によりそれぞれ別々に前記高速再生するための符号化画像データを復号化して得た復号化画像データを前記バスを介して前記表示部装置に送出し、前記表示部装置により高速再生された画像を表示させるようにした動画像復号化システムであって、
前記符号化動画像蓄積装置は、
前記バスを介して前記複数の動画像復号化装置のそれぞれに対して、その復号化可能ビットレート及び復号化動作可能情報を定期的に収集する情報収集手段と、蓄積している動画像符号化データを所望の倍速比の高速再生に合わせたビットレートで、前記高速再生するための符号化画像データとして出力するデータ蓄積部と、前記データ蓄積部から出力された前記高速再生するための符号化画像データに、前記情報収集手段により収集した情報に基づき前記複数の動画像復号化装置のうち復号化動作させるべき動画像復号化装置と復号すべき画像フレームと復号化後の画像データを格納するバッファのバンクを指定する第１のヘッダ情報を付加して前記バスへ送出する第１の送出手段とを有し、
前記動画像復号化装置は、
前記バスを介して前記符号化画像データ及び第１のヘッダ情報を受信する第１の受信手段と、前記第１の受信手段により受信した前記第１のヘッダ情報に基づき自己宛の受信符号化画像データを復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化された復号化画像データを、前記第１のヘッダ情報から継承した復号化画像データを格納するバッファのバンクを指定する第２のヘッダ情報と共に前記バスへ送出する第２の送出手段とを有し、
前記表示部装置は、
前記動画像復号化装置の前記第２の送出手段から前記バスへ送出された前記復号化画像データ及び第２のヘッダ情報を受信する第２の受信手段と、画像データを一時蓄積するフレームバッファと、前記第２の受信手段により受信された前記複数の動画像復号化装置からの各復号化画像データを、受信した前記第２のヘッダ情報により指定された前記フレームバッファの所定領域に書き込む書き込み手段と、前記フレームバッファに書き込まれた復号化画像データを順番に読み出す読み出し手段と、前記フレームバッファから読み出された前記復号化画像データを表示する表示部とを有する
ことを特徴とする動画像復号化システム。
【請求項２】
前記動画像復号化装置は、前記復号化手段により復号化された復号化画像データのデータ量を削減して、前記第２の送出手段へ出力する画素密度変換手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の動画像復号化システム。
【請求項３】
前記データ蓄積部は、ＭＰＥＧ方式に基づいて圧縮符号化された動画像符号化データで、かつ、動画の１シーケンスをＮ（ただし、Ｎは複数）フレームからなるＧＯＰに分割して符号化された動画像符号化データを蓄積しており、前記所望の倍速比の高速再生に合わせたビットレートで出力される、前記高速再生するための符号化画像データとして、Ｎ倍速未満の倍速再生した符号化画像データを出力することを特徴とする請求項１又は２記載の動画像復号化システム。
【請求項４】
前記表示部装置は、前記複数の動画像復号化装置のいずれか一つ又は前記符号化動画像蓄積装置と共用していることを特徴とする請求項１記載の動画像復号化システム。
【請求項５】
複数の動画像復号化装置と、符号化画像データを蓄積しているデータ蓄積部を具備した少なくとも一つの符号化動画像蓄積装置と、フレームバッファ及び表示部を具備した表示部装置とが双方向のバスを介して接続されて通信ネットワークを構成しており、前記符号化動画像蓄積装置により高速再生するための符号化画像データを前記バスに送出し、前記複数の動画像復号化装置によりそれぞれ別々に前記高速再生するための符号化画像データを復号化して得た復号化画像データを前記バスを介して前記表示部装置に送出し、前記表示部装置により高速再生された画像を表示させるようにした動画像復号化方法であって、
前記符号化動画像蓄積装置が、前記バスを介して前記複数の動画像復号化装置のそれぞれに対して、その復号化可能ビットレート及び復号化動作可能情報を定期的に収集する第１のステップと、
前記データ蓄積部から所望の倍速比の高速再生に合わせたビットレートで出力された高速再生するための符号化画像データに、前記第１のステップで収集した前記情報に基づき前記複数の動画像復号化装置のうち復号化動作させるべき動画像復号化装置と復号すべき画像フレームと復号化後の画像データを格納するバッファのバンクを指定する第１のヘッダ情報を付加して前記バスへ送出する第２のステップと、
前記動画像復号化装置が、前記バスを介して前記符号化画像データ及び第１のヘッダ情報を受信して、前記第１のヘッダ情報に基づき自己宛の受信符号化画像データを復号化して復号化画像データを得る第３のステップと、
前記動画像復号化装置が、前記復号化画像データを、前記第１のヘッダ情報から継承した復号化画像データを格納するバッファのバンクを指定する第２のヘッダ情報と共に前記バスへ送出する第４のステップと、
前記表示部装置が、前記バスを介して前記複数の動画像復号化装置からの前記復号化画像データ及び第２のヘッダ情報を受信して、受信した各復号化画像データを、前記フレームバッファの受信した前記第２のヘッダ情報により指定された所定領域に書き込む第５のステップと、
前記表示部装置が、前記フレームバッファに書き込まれた復号化画像データを順番に読み出して表示部に表示する第６のステップとを含むことを特徴とする動画像復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動画像復号化システム及び動画像復号化方法に係り、特に複数の動画像復号化装置と符号化動画像蓄積装置がネットワークで接続された動画像復号化システム及び動画像復号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭内においてもＡＶ機器のディジタル化は進み、一部ではＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアルバスによって、ＡＶディジタル機器が相互に接続されネットワーク化されている。
【０００３】
このような状況において、動画像の符号化、伝送規格としてＭＰＥＧ２が様々な機器で使用されるようになってきた。ＭＰＥＧ２方式においては動画像データは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ＶＬＣ（可変長符号化）、量子化、フレーム間予測などを用いて高能率符号化されており、図７に示すような、Ｉピクチャ（Intraframe Picture）、Ｐピクチャ（Predictive Picture）、Ｂピクチャ（Bidirectionally Predictive Picture）の３種類のデータによって構成されている。
【０００４】
Ｉピクチャは、フレーム内符号化により符号化されており、単体での復号化が可能である。Ｐピクチャ、Ｂピクチャは共に他のフレームとの相関関係を利用して符号化されているために、単体での復号化はできない。Ｐピクチャは、過去のＩピクチャまたはＰピクチャからの動き補償予測によって、フレーム間予測符号化される。Ｂピクチャは、過去と未来のＩピクチャ、Ｐピクチャからの動き補償予測によって、フレーム間予測符号化される。
【０００５】
前述のＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャよりなるデータ単位であるＧＯＰ（Group Of Pictures）は、ランダムアクセス、特殊再生を行う場合などに用いられる。すなわち、ある特定のフレームを伸張するためには、そのフレームがＩピクチャで無い限り、ＧＯＰに含まれるフレームをＩ→Ｐ→Ｂの順に復号化することが必要になる。
【０００６】
このような特性を持つＭＰＥＧ２において、高速再生のような特殊再生を行うには、復号化に時間がかかるＢピクチャ、Ｐピクチャを使用せず、ＧＯＰ中のＩピクチャのみを抽出して復号化し、画面上に表示することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多くの復号化装置では、Ｉピクチャの復号化が１フレーム表示期間中に終了せず、同じフレームを表示し続けることが多い。ＧＯＰ内のピクチャの総数が多くなれば符号化率は高まるが、ＧＯＰ内のピクチャ数に関わらずＩピクチャは１枚であるから、ＧＯＰ内のピクチャの総数が多くなればなるほどＩピクチャの他のピクチャに対する割合が相対的に低くなるため、高速再生の場合は単位時間当たりの再生Ｉピクチャ数が減少することになり、特に２倍速再生や４倍速再生といった低倍速の高速再生においては、表示画面が間欠的となり見苦しくなる。
【０００８】
一方、単体のＡＶ機器で、特殊再生を行う機能を実装することは可能ではあるが、例えば１ＧＯＰが１５フレームからなるような場合、特に２倍速から１４倍速再生程度までの比較的低速の倍速再生を行うには、メモリ装置を含んだ復号化ハードウェアが高価になる。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、複数の機器をネットワーク上で連携させた安価な構成により比較的低速な倍速再生を行い得る動画像復号化システム及び動画像復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】
上記の目的を達成するため、本発明の動画像復号化システムは、複数の動画像復号化装置と、少なくとも一つの符号化動画像蓄積装置と、表示部装置とが双方向のバスを介して接続されて通信ネットワークを構成しており、符号化動画像蓄積装置により高速再生するための符号化画像データをバスに送出し、複数の動画像復号化装置によりそれぞれ別々に高速再生するための符号化画像データを復号化して得た復号化画像データをバスを介して表示部装置に送出し、表示部装置により高速再生された画像を表示させるようにした動画像復号化システムであって、符号化動画像蓄積装置は、バスを介して複数の動画像復号化装置のそれぞれに対して、その復号化可能ビットレート及び復号化動作可能情報を定期的に収集する情報収集手段と、蓄積している動画像符号化データを所望の倍速比の高速再生に合わせたビットレートで、高速再生するための符号化画像データとして出力するデータ蓄積部と、データ蓄積部から出力された高速再生するための符号化画像データに、情報収集手段により収集した情報に基づき複数の動画像復号化装置のうち復号化動作させるべき動画像復号化装置と復号すべき画像フレームと復号化後の画像データを格納するバッファのバンクを指定する第１のヘッダ情報を付加してバスへ送出する第１の送出手段とを有する。
【００１１】
また、上記の動画像復号化装置は、バスを介して符号化画像データ及び第１のヘッダ情報を受信する第１の受信手段と、第１の受信手段により受信した第１のヘッダ情報に基づき自己宛の受信符号化画像データを復号化する復号化手段と、復号化手段により復号化された復号化画像データを、第１のヘッダ情報から継承した復号化画像データを格納するバッファのバンクを指定する第２のヘッダ情報と共にバスへ送出する第２の送出手段とを有し、上記の表示部装置は、動画像復号化装置の第２の送出手段からバスへ送出された復号化画像データ及び第２のヘッダ情報を受信する第２の受信手段と、画像データを一時蓄積するフレームバッファと、第２の受信手段により受信された複数の動画像復号化装置からの各復号化画像データを、受信した第２のヘッダ情報により指定されたフレームバッファの所定領域に書き込む書き込み手段と、フレームバッファに書き込まれた復号化画像データを順番に読み出す読み出し手段と、フレームバッファから読み出された復号化画像データを表示する表示部とを有する。
【００１２】
複数の動画像復号化装置と、少なくとも一つの符号化動画像蓄積装置が双方向のバスを介して接続されているネットワークにおいて、符号化画像データの復号化手段を有する複数の動画像復号化装置のそれぞれは、常時動作しているわけではない。コンテンツのコピーなどの場合に、符号化手段や復号化手段を使わずにディジタルコピーする場合が多く、通常表示装置の数以上の復号化手段は使用する意味がない。
【００１３】
そこで、この発明では、通信ネットワークを構成している符号化動画像蓄積装置と動画像復号化装置を連携させ、符号化動画像蓄積装置が高速再生した符号化画像データを出力し、バスを介して接続されている複数の動画像復号化装置のうち非動作中の動画像復号化装置の復号化手段を利用して復号化を行わせ、その復号化画像データをバスへ出力させることにより、一つの装置が高速再生手段と復号化手段をもつ必要がないようにしたものである。
【００１６】
また、本発明は上記の目的を達成するため、動画像復号化装置は、復号化手段により復号化された復号化画像データのデータ量を削減して、第２の送出手段へ出力する画素密度変換手段を更に有することを特徴とする。この発明では、高速再生画像の品質は劣化するものの、ネットワーク上のトラフィックや表示のためのフレームバッファの容量を低減できる。
【００１７】
また、本発明は、上記の目的を達成するため、データ蓄積部は、ＭＰＥＧ方式に基づいて圧縮符号化された動画像符号化データで、かつ、動画の１シーケンスをＮ（ただし、Ｎは複数）フレームからなるＧＯＰに分割して符号化された動画像符号化データを蓄積しており、所望の倍速比の高速再生した符号化画像データとして、Ｎ倍速未満の倍速再生した符号化画像データを出力することを特徴とする。
【００１８】
この発明は、Ｎ倍速未満の倍速再生では、１ＧＯＰ中の２以上のフレーム（ピクチャ）の再生と復号が必要となり、このような負荷の大きな比較的低速な倍速再生に適用される。
【００２２】
更に、上記の目的を達成するため、本発明方法は、複数の動画像復号化装置と、符号化画像データを蓄積しているデータ蓄積部を具備した少なくとも一つの符号化動画像蓄積装置と、フレームバッファ及び表示部を具備した表示部装置とが双方向のバスを介して接続されて通信ネットワークを構成しており、符号化動画像蓄積装置により高速再生するための符号化画像データをバスに送出し、複数の動画像復号化装置によりそれぞれ別々に高速再生するための符号化画像データを復号化して得た復号化画像データをバスを介して表示部装置に送出し、表示部装置により高速再生された画像を表示させるようにした動画像復号化方法であって、符号化動画像蓄積装置が、バスを介して複数の動画像復号化装置のそれぞれに対して、その復号化可能ビットレート及び復号化動作可能情報を定期的に収集する第１のステップと、データ蓄積部から所望の倍速比の高速再生に合わせたビットレートで出力された高速再生するための符号化画像データに、第１のステップで収集した情報に基づき複数の動画像復号化装置のうち復号化動作させるべき動画像復号化装置と復号すべき画像フレームと復号化後の画像データを格納するバッファのバンクを指定する第１のヘッダ情報を付加してバスへ送出する第２のステップと、動画像復号化装置が、バスを介して符号化画像データ及び第１のヘッダ情報を受信して、第１のヘッダ情報に基づき自己宛の受信符号化画像データを復号化して復号化画像データを得る第３のステップと、動画像復号化装置が、復号化画像データを、第１のヘッダ情報から継承した復号化画像データを格納するバッファのバンクを指定する第２のヘッダ情報と共にバスへ送出する第４のステップと、表示部装置が、バスを介して複数の動画像復号化装置からの復号化画像データ及び第２のヘッダ情報を受信して、受信した各復号化画像データを、フレームバッファの受信した第２のヘッダ情報により指定された所定領域に書き込む第５のステップと、表示部装置が、フレームバッファに書き込まれた復号化画像データを順番に読み出して表示部に表示する第６のステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
この発明では、通信ネットワークを構成している符号化動画像蓄積装置と動画像復号化装置を連携させ、符号化動画像蓄積装置が高速再生した符号化画像データを出力し、バスを介して接続されている複数の動画像復号化装置のうち非動作中の動画像復号化装置の復号化手段を利用して復号化を行わせ、その復号化画像データをバスへ出力させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について説明する。図１は本発明になる動画像復号化システムの一実施の形態のブロック図を示す。この動画像復号化システムは、マスターノード３０、スレーブノード３１及び３２、表示部ノード３３がそれぞれＩＥＥＥ１３９４バス１に接続されたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を構成している。マスターノード３０とスレーブノード３１及び３２は、それぞれＡＶ機器である。このＡＶ機器には、ＭＰＥＧ２ムービーカメラ、ＤＶＣムービーカメラ、セットトップボックスと称されるディジタル放送受信装置、ＰＶＲ（Personal Video Recorder）、プリンタなども含む。
【００２５】
また、マスターノード３０は符号化動画像蓄積装置であり、特殊再生を行う符号化動画像データを予め蓄積しており、例えばハードディスクを搭載したディジタル録画機で構成されている。また、スレーブノード３１及び３２は動画像復号化装置であり、圧縮符号化データの伸張及び復号を行うＡＶ機器、例えばＤ−ＶＨＳ（登録商標）規格のディジタルＶＴＲで構成されている。更に、表示部ノード３３は動画像表示装置で、ＭＰＥＧ２デコーダ内蔵テレビジョン受像機、上記のディジタルＶＴＲ、ハードディスクを搭載したディジタル録画機の内部ユニットなどで構成されている。
【００２６】
図２はマスターノード３０の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、マスターノード３０は、ＩＥＥＥ１３９４バス１を介して送信されてきたパケットを受信するパケット受信部２と、パケット受信部２で受信されたパケットからスレーブノード情報を格納するスレーブノード情報格納部３と、スレーブノード情報に基づいてスレーブノードを効率的に動作させるためのスレーブノードスケジューラ４と、符号化画像データを蓄積しているデータ蓄積部５と、データ蓄積部５からの符号化画像データにヘッダ情報を付加するヘッダ情報付加部６と、ヘッダ情報が付加された符号化画像データをパケット化してＩＥＥＥ１３９４バス１へ送出するパケット送出部７と、パケット送出部７の動作を制御するコントローラ８とよりなる。
【００２７】
図３はスレーブノード３１、３２の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、スレーブノード３１、３２は、ＩＥＥＥ１３９４バス１を介して送信されてきたパケットを受信するパケット受信部１１と、受信されたパケット中のヘッダ情報を解析するヘッダ情報解析部１２と、パケット中の符号化画像データを格納するメモリ１３と、メモリ１３の出力符号化画像データを復号する復号化部１４と、復号化部１４の復号画像データの画素密度を変換する画素密度変換部１５と、画素密度変換部１５の出力データにヘッダ情報を付加するヘッダ情報付加部１６と、ヘッダ情報付加部１６の出力データをパケット化するパケット送出部１７とよりなる。
【００２８】
図４は表示部ノード３３の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、表示部ノード３３は、ＩＥＥＥ１３９４バス１を介して入力されたパケットを受信するパケット受信部２１と、受信したパケットからヘッダ情報を解析するヘッダ情報解析部２２と、フレームバッファ選択部２３と、ｎ面フレームバッファ２４と、未蓄積バッファ制御部２５と、ｎ面フレームバッファ２４の読み出しタイミングを生成する読み出しタイミング生成部２６と、ｎ面フレームバッファ２４からの画像データを画像として表示する画像表示部２７とよりなる。
【００２９】
なお、マスターノード３０は、スレーブノード３１、３２の機能と表示部ノード３３の機能を併せ持つことも可能であり、いずれか一方の機能だけを併せ持つことも可能である。例えば、マスターノード３０と表示部ノード３３とを共用する構成の場合は、マスターノード３０に図４に示した表示部ノード３３の構成が付加される。
【００３０】
次に、この実施の形態の動作について説明する。まず、マスターノード３０は、特殊再生が実行される以前に、スレーブノード３１及び３２に対して、バス１を介して再生能力の問い合わせを行う通信を行い、情報を入手する。すなわち、図２に示すマスターノード３０のコントローラ８は、パケット送出部７からスレーブノード３１及び３２に対して、リクエストパケットを一定周期で送信する。スレーブノード３１及び３２は、このリクエストパケットに対して応答する。ここで、スレーブノード３１及び３２は、ＩＥＥＥ１３９４規定のプロトコルに従って上記のリクエストに対して自ノードの情報を応答するので、データの衝突は発生しない。これら一連の動作をスレーブノード情報取得シーケンスと呼ぶ。
【００３１】
マスターノード３０は、上記のスレーブノード情報取得シーケンスによって取得したスレーブノード３１及び３２の情報に基づいて、特殊再生時におけるスレーブノード３１及び３２の動作タイミングのスケジュール表を作成し、スレーブノードスケジューラ４に保持する。このスケジュール表は、ユーザの使用によってスレーブノード３１や３２が使用不可能になったり使用可能になったりするため、動的に変更する。そのためマスターノード３０は一定間隔でバス１上の各スレーブノード３１及び３２に問い合わせを行い情報を更新する。
【００３２】
スレーブノード情報取得シーケンスによってマスターノード３０が取得する情報は、図５に示すような復号化可能ビットレート、復号化器動作可能フラグ、識別コードなどであり、このうち、「復号化可能ビットレート」と「復号化器動作可能フラグ」は、図２のマスターノード中のスレーブノードスケジューラ４によって複数のスレーブノード３１及び３２を効率良く動作させるために使用される。
【００３３】
ここで、「復号化器動作可能フラグ」が動作不可能を意味していた場合は、そのフラグを応答出力したスレーブノードは、スケジュールから外され、残りのスレーブノードで、復号化が行われる。スレーブノード情報取得シーケンスは、ユーザがマスターノード３０に対して特殊再生を指示する以前から実行されているため、ユーザの指示と同時に可能な限りのスレーブノード３１、３２を用いた特殊再生が可能となる。
【００３４】
マスターノード３０は特殊再生を開始する場合、その特殊再生に合わせたビットレートで、符号化画像データをＩＥＥＥ１３９４バス１に送出する。このとき、マスターノード３０は、特殊再生の復号のために動作すべきスレーブノードと復号化すべき画像フレーム、更に復号化後の画像データを格納する特殊再生フレームバッファのバンクを特定できるヘッダ情報を、同時に送出する。この符号化画像データとヘッダ情報は、アイソクロナス（isochronous）チャネルを使用して伝送される。
【００３５】
スレーブノード３１、３２は、マスターノード３０から送信された上記の特殊再生（倍速再生）の符号化画像データとヘッダ情報を受信し、ヘッダ情報で指定された復号化すべき符号化画像データを受信信号から抽出保持して復号化し、更にその後にＩＥＥＥ１３９４バス１上の特殊再生フレームバッファへ送出する。この特殊再生フレームバッファは、図１の例では表示部ノード３３に内蔵されており、マスターノード３０、あるいはスレーブノード３１及び３２が、複数個特殊再生フレームバッファを装備する必要はない。
【００３６】
次に、本実施の形態の符号化画像データの流れを、図６のタイミングチャートを併せ参照して更に詳細に説明する。図６は３倍速又は２倍速の高速再生時のタイミングチャートである。図２のマスターノード３０において、データ蓄積部５に蓄積された符号化画像データは、特殊再生（ここでは、一例として３倍速再生又は２倍速再生）のためにデータ蓄積部５より読み出される。
【００３７】
なお、本発明が対象とする特殊再生は、主に２倍速から１４倍速までの比較的低速な、倍速再生である。なぜならば、１ＧＯＰである１５フレームの間隔で再生する１５倍速再生及びそれ以上の倍速比の倍速再生では、Ｉピクチャのみをデコードすればよく、これは各機器にとって全く負担ではないからである。逆に、２倍速再生では、１５倍速再生に比べて、デコード（圧縮符号化データの伸張）作業の負担が大きくなり、一般には１つのデコーダでは対応できなくなるからである。本発明は、この負担の大きな１ＧＯＰのフレーム数をＮとしたとき、Ｎ倍速未満の比較的低速な倍速再生を行うものである。
【００３８】
ここで、１ＧＯＰが、一つのＩピクチャと、複数のＰピクチャと、複数のＢピクチャの計１５ピクチャよりなる場合、図６（Ｂ）に示すような時間間隔と順番で、同図（Ａ）の１５フレーム単位で転送される。しかし、実際に再生されるべきフレームの順でこれらのピクチャを並べ替えると、図６（Ｃ）に示す再生ピクチャの順になる。高速再生を行った場合は、これらの順に並んだピクチャの中から、再生すべきピクチャを選択することになる。
【００３９】
ここで、３倍速再生では、スレーブノードが図１に３１及び３２で示したように、２ノードしかなく復号化能力に制限があるため、Ｂピクチャを復号化することをあきらめ、ＩピクチャとＰピクチャを取り出す。図６（Ｄ）は３倍速再生に必要なフレーム番号であり、そのフレーム番号は図６（Ｃ）に示した再生ピクチャの左からの順番に一致する。従って、フレーム番号「３」はＩピクチャ、フレーム番号「６」、「９」、「１２」、「１５」は同じ１ＧＯＰ内のＰピクチャである。更に、フレーム番号「１８」は、次の１ＧＯＰ内のＩピクチャである。３倍速再生時には、３フレーム毎のピクチャが選択される。
【００４０】
一方、２倍速再生の場合は、Ｂピクチャを伸張するため、略すべてのＧＯＰを転送することとなる。図６（Ｅ）は２倍速再生に必要なフレーム番号を示す。このうち、図６（Ｇ）に示すように、同図（Ｅ）に示した２フレーム毎のフレーム番号「３」、「５」、「７」、「９」、「１１」、「１３」及び「１５」の各ピクチャは２倍速再生時の１番目のＧＯＰの情報として再生され、２フレーム毎のフレーム番号「１７」、「１９」、「２１」、「２３」、「２５」、「２７」及び「２９」の各ピクチャは２倍速再生時の２番目のＧＯＰの情報として再生される。なお、図６（Ｆ）は通常再生時のＧＯＰ番号を示す。なお、図６（Ａ）〜（Ｅ）と図６（Ｆ）〜（Ｊ）とは時間軸が異なる。
【００４１】
これらの ピクチャ選択を含む復号化スケジューリングは、スレーブノードスケジューラ４によってなされる。選ばれた各ピクチャのパケット（符号化画像データ）は、図２のヘッダ情報付加部６に供給され、ここでヘッダ情報が付加されて、ネットワーク転送データとされた後、ＩＥＥＥ１３９４バス１へ送出される。上記のヘッダ情報は、符号化画像データが処理されるべきスレーブノードと、復号化後に再びＩＥＥＥ１３９４バス１に送出されて格納されるべき表示部ノードを特定するノードアドレスと、ｎ面フレームバッファ２４の面番号情報を示している。
【００４２】
ＩＥＥＥ１３９４バス１上を、例えばアイソクロナス（isochronous）チャネルを用いて伝送されたパケットデータ（２倍速再生時は、図６（Ｇ）にＧＯＰ単位で示したデータにヘッダ情報が付加されたもの）は、図３のスレーブノードのパケット受信部１１で受信された後、ヘッダ情報解析部１２に供給され、ヘッダ解析により得られた伸長情報に基づきその受信スレーブノードにより処理されるべきパケットか否かを判断され、処理対象のパケットであった場合は、１ＧＯＰに相当するパケット（符号化画像データ）がメモリ１３に送られて格納される。
【００４３】
続いて、このメモリ１３から、圧縮されている符号化画像データが随時呼び出され、スレーブノード内の復号化部１４によって伸張及び復号される。更に、復号化部１４から取り出された復号化後の画像データは、必要になる帯域を制限するために画素密度変換により、約１／４にデータが削減される。従って、この画素密度変換により高速再生時の画像品位は低下するが、その画像品位の低下は高速再生のため視覚上あまり目立たず、むしろ、ネットワーク上のトラフィックを抑えることができ、更に、表示部ノード３３のｎ面フレームバッファ２４の容量も抑えることができるという、画素密度変換による効果の方が大きい。
【００４４】
画素密度変換された画像データは、ヘッダ情報付加部１６において表示部ノード３３のフレームバッファを指定する情報がヘッダに付加された後、パケット送出部１７よりＩＥＥＥ１３９４バス１を介して表示部ノード３３へ送信される。フレームバッファを指定する情報は、マスターノード３０により付加された情報を継承している。
【００４５】
ここで、この実施の形態ではスレーブノードが２台あり、ネットワーク転送データのうち、一方のスレーブノード３１では図６（Ｈ）に模式的に示すように、奇数番目のＧＯＰのネットワーク転送データを復号化し、これと並行して他方のスレーブノード３２では図６（Ｉ）に模式的に示すように、偶数番目のＧＯＰのネットワーク転送データを復号化する。
【００４６】
スレーブノード３１、３２からＩＥＥＥ１３９４バス１を介して表示部ノード３３へ送信された復号化データパケットは、図４に示す表示部ノード３３のパケット受信部２１で受信された後、ヘッダ情報解析部２２により解析した解析結果に基づき、フレームバッファ選択部２３でｎ面フレームバッファ２４の格納すべき面が選択されてｎ面フレームバッファ２４の、当該選択面に書き込まれる。
【００４７】
この書き込みタイミングは、図６（Ｊ）に模式的に示すように、スレーブノード３１、３２での一つのＧＯＰの復号化時間に比べて短時間で、スレーブノード３１からの復号化画像データと、スレーブノード３２からの復号化画像データとが交互に書き込まれる。２台のスレーブノードからの復号化画像データを溢れないように書き込むためである。
【００４８】
なお、ｎ面フレームバッファ２４への復号化画像データの書き込みは、例えば図６（Ｊ）に「１」で示す区間には１番目のＧＯＰ内の、倍速再生で必要とされるフレームの復号化画像データのみが書き込まれる。また、Ｐピクチャ及びＢピクチャは他のピクチャを用いてそのフレームの画像を復号する必要があるから、例えば２倍速再生で必要とされるフレーム番号「５」の画像は、５フレーム目のＢピクチャだけでなく、その前後の他のピクチャも用いて復号される。
【００４９】
ｎ面フレームバッファ２４に、図６（Ｊ）に模式的に示すように書き込まれた復号化画像データは、図４の表示部ノード３３内の読み出しタイミング生成部２６によって発生したタイミング信号によってｎ面フレームバッファ２４から、所定の速度で読み出され、画像表示部２７に送られる。
【００５０】
ｎ面フレームバッファ２４はリングバッファで構成されており、最初に書き込まれた画像フレームが上書きされる以前に、読み出し、画像の表示を開始する。このとき、未蓄積のフレームバッファが存在するとき、未蓄積バッファ制御部２５によって、前後の面が指定され、画像が途切れることを防ぐ。
【００５１】
このように、この実施の形態では、３倍速再生時あるいは２倍速再生時に、マスターノード３０と同じＩＥＥＥ１３９４バス１に接続されている他のスレーブノード３１及び３２の復号化部１４を利用して高速再生復号化データを得るようにしているので、マスタースレーブ３０自体に高速再生のための復号化部を新たに用意しなくてもよく、安価な構成で高速再生ができる。この実施の形態は、前述したように、２倍速再生から１４倍速再生までの比較的低速度の倍速再生に有効である。
【００５２】
なお、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１においてスレーブノードの数は３以上でもよいことは勿論である。また、バスはＩＥＥＥ１３９４バスに限定されるものではなく、他の双方向のシリアルインタフェースバスも適用可能である。また、スレーブノード３１、３２に動画像蓄積機能を含め、そのスレーブノード３１、３２を必要なときにマスターノードに切り替えて使用することもできることは勿論である。同様に、マスターノード３０が復号化部を有している場合は、同じバスに接続されている他のＡＶ機器をマスターノードとして使用する場合は、スレーブノードとして使用することが可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信ネットワークを構成している符号化動画像蓄積装置と動画像復号化装置を連携させ、符号化動画像蓄積装置が高速再生した符号化画像データを出力し、バスを介して接続されている複数の動画像復号化装置のうち非動作中の動画像復号化装置の復号化手段を利用して復号化を行わせ、その復号化画像データをバスへ出力させることにより、一つの装置が高速再生手段と復号化手段をもつ必要がないようにしたため、メモリやハードウェアの規模を抑えた安価な構成により特殊再生画像を得ることができ、特に負荷の大きい比較的低速な倍速再生処理を行う場合に好適である。また、本発明によれば、Ｉピクチャだけでなく、Ｐピクチャ及びＢピクチャも用いて復号した特殊再生画像を得るようにしているので、滑らかな特殊再生動画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明システムの一実施の形態のシステム構成図である。
【図２】  本発明システム中のマスターノードの一実施の形態のブロック図である。
【図３】  本発明システム中のスレーブノードの一実施の形態のブロック図である。
【図４】  本発明システム中の表示部ノードの一実施の形態のブロック図である。
【図５】  リクエストパケットで取得する情報の説明図である。
【図６】  図１の高速再生時の動作説明用タイミングチャートである。
【図７】  ＧＯＰの構成説明図である。
【符号の説明】
１  ＩＥＥＥ１３９４バス
２、１１、２１  パケット受信部
３  スレーブノード情報格納部
４  スレーブノードスケジューラ
５  データ蓄積部
６、１６  ヘッダ情報付加部
７、１７  パケット送出部
８  コントローラ
１２、２２  ヘッダ情報解析部
１３  メモリ
１４  復号化部
１５  画素密度変換部
２３  フレームバッファ選択部
２４  ｎ面フレームバッファ
２５  未蓄積バッファ制御部
２６  読み出しタイミング生成部
２７  画像表示部ノード
３０  マスターノード
３１、３２  スレーブノード
３３  表示部ノード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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