(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＥＧ方式で圧縮符号化した映像信号が記録される記録媒体から前記映像信号を通常の再生速度のｋ倍の再生速度で高速再生する映像信号再生方法であり、
前記ｋ倍の再生速度で高速再生する際、連続するｋ枚のピクチャにおいて、Ｉピクチャが存在する場合には、Ｉピクチャを選択し、Ｉピクチャが存在しなければ、先頭のＰピクチャを選択し、Ｉピクチャ及びＰピクチャのいずれもが存在しなければ、他のピクチャである連続するＢピクチャの内の何れか１枚のＢピクチャを選択し出力するアルゴリズムを有し、
前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがない場合には、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力する一方、
前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがある場合には、前記出力ピクチャの直後のＰピクチャ及び前記連続するｋ枚のピクチャにおけるそれ以降の全てのピクチャと、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャとの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力することを特徴とする映像信号再生方法。
【請求項２】
前記再生速度の値ｋが整数でなく、ｋ＝ｋ1+ｋ2（ｋ1はｋの整数部分、ｋ2はｋの小数部分）である時、前記ｋの値としてｋ1に代わりｋ1＋１の値を1／ｋ2回の割合に応じて用い、ピクチャを出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号再生方法。
【請求項３】
ＭＰＥＧ方式で圧縮符号化した映像信号が記録される記録媒体から前記映像信号を通常の再生速度のｋ倍の再生速度で高速再生する映像信号再生装置であり、
前記記録媒体から前記映像信号を高速再生する再生部と、
前記再生部で再生したＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャよりなる映像信号から伸長処理すべきピクチャを選択出力するピクチャデータ選択部と、
前記ピクチャデータ選択部が選択出力するピクチャに伸長処理を施すデコーダ部とを備え、
前記ピクチャデータ選択部は、前記ｋ倍の再生速度で高速再生する際、連続するｋ枚のピクチャにおいて、Ｉピクチャが存在する場合には、Ｉピクチャを選択し、Ｉピクチャが存在しなければ、先頭のＰピクチャを選択し、Ｉピクチャ及びＰピクチャのいずれもが存在しなければ、他のピクチャである連続するＢピクチャの内の何れか１枚のＢピクチャを選択し出力するアルゴリズムを有し、
前記ピクチャデータ選択部は、前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがない場合には、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力する一方、
前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがある場合には、前記出力ピクチャの直後のＰピクチャ及び前記連続するｋ枚のピクチャにおけるそれ以降の全てのピクチャと、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャとの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力することを特徴とする映像信号再生装置。
【請求項４】
前記再生速度の値ｋが整数でなく、ｋ＝ｋ1+ｋ2（ｋ1はｋの整数部分、ｋ2はｋの小数部分）である時、前記ｋの値としてｋ1に代わりｋ1＋１の値を1／ｋ2回の割合に応じて用い、ピクチャを出力することを特徴とする請求項３記載の映像信号再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ方式で圧縮処理され、記録媒体に記録される映像信号を高速再生する再生方法及び再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号にフレーム間の圧縮を施す圧縮符号化方式としてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式が知られている。このＭＰＥＧ方式で圧縮処理した圧縮信号は、フレームまたはフィールド内処理によるＩピクチャと、順方向予測によるＰピクチャと、双方向予測によるＢピクチャとを組み合わせたＧＯＰ（Group of Pictures）により構成され、１つのＧＯＰには１枚のＩピクチャが存在する。
【０００３】
そして、このようなＭＰＥＧ方式で圧縮処理した映像信号が記録される記録媒体から映像信号を通常再生より速い速度で再生する場合、ＧＯＰにおけるＩピクチャ及び全てのＰピクチャ、そして全てのＢピクチャを伸長処理することは処理速度の関係上困難であるため、高速再生時には一部のピクチャデータのみを伸長処理して高速再生映像を得ている。
【０００４】
図４は、ＭＰＥＧ方式で圧縮処理した映像信号が記録される記録媒体から映像信号を高速再生させた際のピクチャの出力方法を示す図であり、同図において、縦軸はピクチャの番号、横軸は時間の推移を示している。また、ここでは、実際に出力するピクチャを帯状の線で示すと共に、滑らかな高速再生映像を得るための理想の出力ピクチャを直線で結んで示してある。
【０００５】
また、ここで再生されるＭＰＥＧ方式の圧縮信号のＧＯＰは１枚のＩピクチャ、４枚のＰピクチャ、１０枚のＢピクチャによる合計１５枚のピクチャデータにより構成され、その順序は、Ｉ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｐ4、Ｂ5、Ｂ6、Ｐ7、Ｂ8、Ｂ9、Ｐ10、Ｂ11、Ｂ12、Ｐ13、Ｂ14、Ｂ15であるものとする。
【０００６】
そして、ＧＯＰを構成するピクチャの枚数をＭ、Ｐピクチャから次のＰピクチャあるいはＩピクチャまでのピクチャの枚数をＮとした場合、倍速数がＮ以下の値の場合にはＩピクチャ及びＰピクチャを用いて高速再生映像を生成する一方、倍速数がＮの値を超える場合にはＩピクチャのみを用いて高速再生映像を生成している。
【０００７】
即ち、同図に示す１．２倍速及び２倍速の場合には、倍速数が３以下の値であるため、Ｉピクチャ及びＰピクチャを用いて高速再生映像を生成する一方、４倍速及び８倍速の場合には、倍速数が３の値を超えているためＩピクチャのみを用いて高速再生映像を生成する。また、上記のようなＭ＝１５、Ｎ＝３でなく、他の場合でも同様に、倍速数がＮ以下の値の場合にはＩピクチャ及びＰピクチャを用いて高速再生映像を生成する一方、倍速数がＮの値を超える場合にはＩピクチャのみを用いて高速再生映像を生成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように高速再生映像を生成した場合、高速再生映像の動きがぎこちなく、特に動きの激しい映像の場合にはそのぎこちなさが目に付き易かった。例えば、図４に示す如く倍速数を４に設定した場合、１枚目のピクチャを４回用いた後に、１６枚目のピクチャ（次のＧＯＰのＩピクチャ）を４回用いて高速再生映像を出力するため、１枚目のピクチャと１６枚目のピクチャとの間の時間的な隔たりが大きく、滑らかな高速再生映像を得ることができなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の１）〜４）に記載の手段よりなる。
すなわち、
１）ＭＰＥＧ方式で圧縮符号化した映像信号が記録される記録媒体から前記映像信号を通常の再生速度のｋ倍の再生速度で高速再生する映像信号再生方法であり、
前記ｋ倍の再生速度で高速再生する際、連続するｋ枚のピクチャにおいて、Ｉピクチャが存在する場合には、Ｉピクチャを選択し、Ｉピクチャが存在しなければ、先頭のＰピクチャを選択し、Ｉピクチャ及びＰピクチャのいずれもが存在しなければ、他のピクチャである連続するＢピクチャの内の何れか１枚のＢピクチャを選択し出力するアルゴリズムを有し、
前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがない場合には、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力する一方、
前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがある場合には、前記出力ピクチャの直後のＰピクチャ及び前記連続するｋ枚のピクチャにおけるそれ以降の全てのピクチャと、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャとの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力することを特徴とする映像信号再生方法。
２）前記再生速度の値ｋが整数でなく、ｋ＝ｋ1+ｋ2（ｋ1はｋの整数部分、ｋ2はｋの小数部分）である時、前記ｋの値としてｋ1に代わりｋ1＋１の値を1／ｋ2回の割合に応じて用い、ピクチャを出力することを特徴とする１）記載の映像信号再生方法。
３）ＭＰＥＧ方式で圧縮符号化した映像信号が記録される記録媒体から前記映像信号を通常の再生速度のｋ倍の再生速度で高速再生する映像信号再生装置であり、
前記記録媒体から前記映像信号を高速再生する再生部と、
前記再生部で再生したＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャよりなる映像信号から伸長処理すべきピクチャを選択出力するピクチャデータ選択部と、
前記ピクチャデータ選択部が選択出力するピクチャに伸長処理を施すデコーダ部とを備え、
前記ピクチャデータ選択部は、前記ｋ倍の再生速度で高速再生する際、連続するｋ枚のピクチャにおいて、Ｉピクチャが存在する場合には、Ｉピクチャを選択し、Ｉピクチャが存在しなければ、先頭のＰピクチャを選択し、Ｉピクチャ及びＰピクチャのいずれもが存在しなければ、他のピクチャである連続するＢピクチャの内の何れか１枚のＢピクチャを選択し出力するアルゴリズムを有し、
前記ピクチャデータ選択部は、前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがない場合には、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力する一方、
前記選択されて出力される出力ピクチャ以降にＰピクチャがある場合には、前記出力ピクチャの直後のＰピクチャ及び前記連続するｋ枚のピクチャにおけるそれ以降の全てのピクチャと、前記連続するｋ枚のピクチャに続くｋ枚分のピクチャとの中から前記アルゴリズムに従い一のピクチャを決定して前記出力ピクチャに続くピクチャとして出力することを特徴とする映像信号再生装置。
４）前記再生速度の値ｋが整数でなく、ｋ＝ｋ1+ｋ2（ｋ1はｋの整数部分、ｋ2はｋの小数部分）である時、前記ｋの値としてｋ1に代わりｋ1＋１の値を1／ｋ2回の割合に応じて用い、ピクチャを出力することを特徴とする３）記載の映像信号再生装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る映像信号再生方法を説明するためのフローチャートであり、Ｉピクチャ及びＰピクチャに加え、Ｂピクチャを用いて高速再生映像を出力することにより、滑らかな高速再生映像を得られるようにしたことを特徴とする。なお、図１に示すフローチャートに基づき出力されるピクチャデータは、図２で示す本発明に係る映像信号再生装置のデコーダ部に入力され、伸長処理される。
【００１３】
ここでは、まずＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャの性質について簡単に説明すると、Ｉピクチャではフレームまたはフィールド内で圧縮符号化処理が行われているため、このＩピクチャのみをデコーダに入力することで映像信号を復元することが可能である。
【００１４】
これに対し、Ｐピクチャでは、順方向予測による圧縮符号化処理が行われているため、直前のＩピクチャ、そして直前のＩピクチャから伸長処理を行うＰピクチャまでの間の全てのＰピクチャをデコーダに入力しない限り映像信号を正常に復元することができない。
【００１５】
更に、Ｂピクチャでは、双方向の予測による圧縮符号化処理が行われているため、再生画像順で直前のＩピクチャ、そして直前のＩピクチャから伸長処理を行うＢピクチャまでの間の全てのＰピクチャ、そして伸長処理を行うＢピクチャの直後のＰピクチャ（伸長処理を行うＢピクチャの直後に同一ＧＯＰのＰピクチャがない場合には、直後のＩピクチャ）をデコーダに入力しない限り映像信号を正常に復元することができない。
【００１６】
従って、本発明に係る映像信号再生方法では、このようなＧＯＰ内の各ピクチャのシーケンスを考慮しながら出力するピクチャを決定する必要があり、以下、図１を用いて本発明に係る映像信号再生方法を説明する。後述する再生部でＧＯＰの各ピクチャデータを再生すると（Ｆ１０１）、変数ａ及びｂが夫々初期値０とされ（Ｆ１０２）、次に再生の倍速数がａに代入される（Ｆ１０３）。そして、ａとｂとの加算値をａに代入し（Ｆ１０４）、ａ枚分のピクチャの種類を判別する（Ｆ１０５）。
【００１７】
なお、以下説明をわかり易くするために、既に示したＩ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｐ4、Ｂ5、Ｂ6、Ｐ7、Ｂ8、Ｂ9、Ｐ10、Ｂ11、Ｂ12、Ｐ13、Ｂ14、Ｂ15の如く全１５枚のピクチャデータでＧＯＰが構成されるＭＰＥＧ方式の圧縮信号を４倍速再生させた場合を例に説明する。
【００１８】
４倍速再生を行う場合、倍速数である４とｂの初期値である０とによりＦ１０４では、４の値がａに代入され、Ｆ１０５でＩ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｐ4の４枚のピクチャの種類を判別する。そして、この４枚のピクチャの中にＩピクチャがあるか否かを確認し（Ｆ１０６）、Ｉピクチャがあるため、最後のＩピクチャであるＩ1を出力する（Ｆ１０７）。
【００１９】
次に、出力したピクチャの後ろにＰピクチャがあるか否かを確認し（Ｆ１１１）、ここでは後ろにＰピクチャがあるため、出力ピクチャより後ろのＰピクチャで、最初のＰピクチャとなるＰ4の位置へと移動する（Ｆ１１４）。そして、移動先のピクチャが、既にピクチャの種類を判別してあるピクチャ、つまりＩ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｐ4の４枚のピクチャの中で後ろから何番目のピクチャであるかをｂに代入するため（Ｆ１１５）、ここでは１の値をｂに代入し、Ｆ１０３の処理へと移行する。
【００２０】
このように１の値がｂに代入されるとａ＝４、ｂ＝１となり、Ｆ１０４での処理で５の値がａに代入される。従って、Ｆ１０５では移動先の位置から５枚分のピクチャ、即ちＰ4、Ｂ5、Ｂ6、Ｐ7、Ｂ8の５枚のピクチャの種類を判別する。そして、この中には、Ｉピクチャがなく、ＰピクチャがあるためＦ１０６でＮとなり、Ｆ１０８でＹとなる。
【００２１】
そして、最初のＰピクチャであるＰ4を出力し（Ｆ１０９）、更に出力したピクチャの後ろにＰピクチャがあるか否かを確認する（Ｆ１１１）。ここでは後ろにＰピクチャがあるため、出力ピクチャより後ろのＰピクチャで、最初のＰピクチャとなるＰ7の位置へと移動する（Ｆ１１４）。ここで、Ｐ7はピクチャの種類を判別してあるピクチャの中で後ろから２番目のピクチャであるため、Ｆ１１５では２の値をｂに代入し、Ｆ１０３の処理へと戻る。
【００２２】
このように２の値がｂに代入されるとａ＝４、ｂ＝２となり、Ｆ１０５ではＰ7、Ｂ8、Ｂ9、Ｐ10、Ｂ11、Ｂ12の６枚のピクチャの種類を判別する。そして、この中には、Ｉピクチャがなく、ＰピクチャがあるためＦ１０６でＮとなり、Ｆ１０８でＹとなる。
【００２３】
そして、最初のＰピクチャであるＰ7を出力し（Ｆ１０９）、更に出力したピクチャの後ろにＰピクチャがあるか否かを確認する（Ｆ１１１）。ここでは、後ろにＰピクチャがあるため、出力ピクチャより後ろのＰピクチャで、最初のＰピクチャとなるＰ10の位置へと移動する（Ｆ１１４）。また、Ｆ１１５では、３の値をｂに代入し、Ｆ１０３の処理へと戻る。
【００２４】
この状態ではａ＝４、ｂ＝３となり、Ｆ１０５ではＰ10、Ｂ11、Ｂ12、Ｐ13、Ｂ14、Ｂ15、Ｉ16の７枚のピクチャの種類を判別する。そして、この中には、ＩピクチャがあるためＦ１０６でＹとなり、最後のＩピクチャであるＩ16を出力し（Ｆ１０７）、更に出力したピクチャの後ろにＰピクチャがないため（Ｆ１１１）、判別していないピクチャの最初のピクチャであるＢ17の位置へと移動する（Ｆ１１２）。そして、ｂに０の値を代入した後に（Ｆ１１３）、Ｆ１０３の処理へと戻る。
【００２５】
以下、同様にＦ１０３からの処理を行うことにより、Ｉ1、Ｐ4、Ｐ7、Ｉ16、Ｐ19、Ｐ22、Ｐ25、Ｉ31、Ｐ34、Ｐ37の順にピクチャデータが出力され、出力されたピクチャデータがデコーダに入力される。なお、以上の説明では、Ｆ１１０で示す、Ｉピクチャ及びＰピクチャがなかった際に最後のＢピクチャを出力するという処理が発生していない。
【００２６】
このように、Ｉピクチャ及びＰピクチャがなかった際には、必ずしも最後のＢピクチャを出力しなくても、伸長処理を行うことが可能であるが、最後のＢピクチャを出力することにより、より滑らかな高速再生映像を得ることが可能となる。
【００２７】
また、倍速数が整数ではない場合、Ｆ１０３でａに代入する数の平均値が倍速するとなるようにすれば良い。つまり、１．２倍速である場合には、１の値をａに４回代入した後に、２の値をａに１回代入し、これを繰り返すことによりａに代入される値の平均値が１．２となる。つまり、１．２の少数部分は、０．２であるため、５回に１回の割合で１．２の整数部分である１よりも１だけ大きい値である２を代入し、後は１の値を代入すれば良い。
【００２８】
図３は、このようにしてデコーダに入力されるピクチャを示すものであり、１．２倍速、２倍速、４倍速、８倍速の夫々の場合について示してある。また、図４と同様に、縦軸はピクチャの番号、横軸は時間の推移を示している。また、実際に出力するピクチャを帯状の線で示すと共に、滑らかな高速再生映像を得るための理想の出力ピクチャを直線で結んで示してある。
【００２９】
同図に示す如く、本発明に係る映像信号再生方法によれば、実際に出力するピクチャの番号と滑らかな高速再生映像を得るための理想の出力ピクチャの番号とがほぼ一致しており、また、同一のピクチャを繰り返し複数回出力することがないため、滑らかで違和感のない高速再生映像を得ることができる。
【００３０】
次に、以上のような映像信号再生方法を適用した本発明に係る映像信号再生装置について説明する。図２は、本発明に係る映像信号再生装置を説明するための図であり、１０はＭＰＥＧ方式で圧縮処理される映像信号を記録媒体から再生する再生部であり、以上の如く高速再生を行う場合に再生部１０は、ＧＯＰピクチャを構成する各ピクチャデータを全て再生する。
【００３１】
また、１１は図１で示したフローチャートの処理を実行するピクチャデータ選択部であり、高速再生の倍速数に応じて選択したピクチャデータのみをデコーダ部１２に出力する。なお、再生部１０が通常の再生（１倍速再生）を行う際には、ピクチャデータ選択部１１は、再生部１０で再生された各ピクチャデータを選択することなく、全てデコーダ部１２に出力する。
【００３２】
また、ピクチャデータ選択部１１からデコーダ部１２に出力される単位時間当たりのピクチャ数は、通常再生の際と高速再生の際とで同一であるため、デコーダ部１２は、その処理速度を向上させることなしに高速再生映像を生成することが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１または３に係る発明によれば、Ｉピクチャ及びＰピクチャに加え、Ｂピクチャを用いて高速再生映像を出力することができ、また、同一のピクチャを用いないため、滑らかで違和感のない高速再生映像を得ることができる。
【００３４】
また、請求項２または４に係る発明によれば、倍速数が整数倍の数でない場合にも滑らかで違和感のない高速再生映像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る映像信号再生方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明に係る映像信号再生装置を説明するための図である。
【図３】本発明に係る映像信号再生方法に基づきデコーダに入力されるピクチャを示す図である。
【図４】従来の映像信号再生方法に基づくピクチャの出力を示す図である。
【符号の説明】
１０…再生部
１１…ピクチャデータ選択部
１２…デコーダ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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