JP2000224521A - Iピクチャ高速サーチ装置 - Google Patents

Iピクチャ高速サーチ装置

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JP2000224521A
JP2000224521A JP2232099A JP2232099A JP2000224521A JP 2000224521 A JP2000224521 A JP 2000224521A JP 2232099 A JP2232099 A JP 2232099A JP 2232099 A JP2232099 A JP 2232099A JP 2000224521 A JP2000224521 A JP 2000224521A
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Hirotaka Nakano
裕隆 中野
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NEC Corp
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    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MPEGビデオデータからIピクチャのみを
抽出する際の処理を高速化する。 【解決手段】 開示されるIピクチャ高速サーチ装置
は、MPEGデータを格納してアドレスに応じて読み出
すビデオメモリ11に対して、読み出されたMPEGデ
ータからIピクチャを検出するIピクチャ検出部15
と、Iピクチャ検出に応じて読み出されたMPEGデー
タからIピクチャを抽出して出力するデータ出力部16
と、前回のIピクチャと現在のIピクチャとの間隔を求
めるIピクチャ間隔保持部18と、現在のIピクチャの
アドレス値とIピクチャ間隔とから次のIピクチャアド
レスの予測値を計算する次Iピクチャアドレス計算部1
7と、このアドレス予測値から次のIピクチャの読み出
し終了までビデオメモリ11の読み出しアドレスを生成
するアドレス制御部13とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、MPEG(Movi
ng Picture Experts Groupe )システムに係り、詳しく
は、MPEGデータのIピクチャを高速にサーチする技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】画像情報を圧縮して伝送するMPEGシ
ステムでは、画像情報をIピクチャ,Pピクチャおよび
Bピクチャの3形式の画像データとして、これらを混在
させて伝送する。ここでIピクチャは、フレーム内符号
化画像であって、そのデコードには他フレームの情報を
必要とせず、単独にその情報だけで、1枚のフレームを
再構成することができるものである。Pピクチャは、フ
レーム間順方向予測符号化画像であって、そのデコード
には、時間的に先の、Iピクチャ又はPピクチャの情報
を必要とするものである。Bピクチャは、フレーム間双
方向予測符号化画像であって、そのデコードには、時間
的に前と後のIピクチャ又はPピクチャの情報を必要と
するものである。
【0003】図2は、MPEGビデオデータの階層構造
を示したものである。図中、シーケンス層は、最上位の
階層を示し、Iピクチャを先頭とするPピクチャ及びB
ピクチャの集合からなるGOP(Groupe of Picture )
と、各GOPごとの制御用ヘッダ情報であるSH(Sequ
ence Header )とが交互に配置されている。また次位の
階層であるGOP層には、各GOPごとに、それぞれの
GOPを構成する各種ピクチャが配列されている。
【0004】MPEGシステムの画像再生において、早
送り等の特殊再生を行う場合には、前述のように、Iピ
クチャが単独で1枚のフレームを再生可能なことを利用
して、データストリーム中のPピクチャ及びBピクチャ
をスキップし、Iピクチャのみを抽出して再生する方法
がとられている。しかしながら、MPEGシステムで
は、各フレームごとに情報圧縮率が異なるため、Iピク
チャの間隔は一定ではない。そのため、図2に示す次の
Iピクチャまでの間隔X1,X2,X3, は一定では
ない。そこで、従来は、MPEGビデオデータからIピ
クチャを抽出するためには、すべてのデータについてサ
ーチを行って、Iピクチャを抽出するという方法がとら
れていた。以下、従来のIピクチャサーチ方法について
説明する。
【0005】まず、早送り再生時のMPEGビデオデー
タのデコード処理方法について説明する。図3は、MP
EGビデオデータのデコード処理装置の構成を示すブロ
ック図である。Iピクチャサーチ部101で、MPEG
ビデオデータ中のIピクチャデータを抽出する。抽出さ
れたIピクチャデータは、VLD(Variable Length De
coding)部102において可変長復号され、逆量子化器
103で逆量子化され、IDCT(Inverse Discrete C
osine Transformation)部104で、逆離散コサイン変
換を行って周波数領域から空間領域に変換されて、原画
像データを再生する。
【0006】次に、Iピクチャサーチ部の詳細について
説明する。図4は、従来のIピクチャサーチ装置の構成
を示すブロック図である。ビデオメモリ1に蓄積された
MPEGビデオデータは、アドレスレジスタ2から供給
されるアドレスに従って、順次、バッファ4に書き込ま
れる。バッファ4から所定のタイミングで読み出された
データは、Iピクチャ検出部5において、Iピクチャに
対応する特定のビットパターンと比較することによっ
て、Iピクチャであるか否かを判定される。判定結果、
Iピクチャであれば、そのデータがデータ出力部6から
出力される。この際、アドレス制御部3は、読み出した
データ量だけアドレスをインクリメントして、次のデー
タのアドレスを生成して、アドレスレジスタ2に格納す
ることによって、Iピクチャのサーチが順次行われる。
【0007】このように、従来のIピクチャサーチ方法
では、Iピクチャのデータのみが必要な場合でも、MP
EGビデオデータ中のすべてのピクチャデータを順次読
み出して、Iピクチャであるか否かのチェックを行うこ
とによって、Iピクチャの抽出を行っていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、MPE
GビデオデータからIピクチャを抽出するために、MP
EGビデオデータを構成するすべてのピクチャデータを
チェックすることは、処理に著しく長時間を必要とし、
効率的でないという問題がある。この発明は、上述の事
情に鑑みてなされたものであって、MPEGビデオデー
タからIピクチャを抽出する際の処理を高速化すること
が可能な、MPEGデータのIピクチャ高速サーチ装置
を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、Iピクチャ高速サーチ装置
に係り、MPEGデータを格納してアドレスに応じて読
み出すメモリ手段に対して、該読み出されたMPEGデ
ータからIピクチャを検出するIピクチャ検出手段と、
該検出に応じて上記読み出されたMPEGデータからI
ピクチャを抽出して出力するデータ出力手段と、前回の
Iピクチャと現在のIピクチャとの間隔を求めるIピク
チャ間隔保持手段と、現在のIピクチャのアドレス値と
上記Iピクチャ間隔とから次のIピクチャアドレスの予
測値を計算する次Iピクチャアドレス計算手段と、該ア
ドレス予測値から次のIピクチャの読み出し終了まで上
記ビデオメモリの読み出しアドレスを生成するアドレス
制御手段とを備えてなることを特徴としている。
【0010】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、上記Iピクチャ
間隔保持手段が、現在のIピクチャのアドレス値から前
回のIピクチャのアドレス値を減算して上記Iピクチャ
間隔を求めることを特徴としている。
【0011】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、上記Iピクチャ
間隔保持手段が、前回のIピクチャのアドレスから現在
のIピクチャのアドレスまでのデータ量をカウントして
上記Iピクチャ間隔を求めることを特徴としている。
【0012】また、請求項4記載の発明は、請求項1,
2又は3記載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、上記
次Iピクチャアドレス計算手段が、現在のIピクチャの
アドレス値に上記Iピクチャ間隔を加算し、さらに所定
値を減算することによって、上記次のIピクチャアドレ
スの予測値を求めることを特徴としている。
【0013】また、請求項5記載の発明は、請求項1,
2,3又は4記載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、
上記所定値が、前回のIピクチャ間隔が最大であった場
合に、次のIピクチャ間隔が最小になっても、上記次の
Iピクチャのアドレス予測値が次のIピクチャアドレス
を追い越してしまわないような値に予め定められている
ことを特徴としている。
【0014】また、請求項6記載の発明は、請求項1,
2,3又は4記載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、
上記所定値が、上記次のIピクチャのアドレス予測値が
次のIピクチャアドレスを追い越してしまわないような
値に、該MPEGデータの圧縮レートの変化範囲内で予
め定められていることを特徴としている。
【0015】また、請求項7記載の発明は、請求項1,
2,3又は4記載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、
上記所定値が、上記次のIピクチャのアドレス予測値が
次のIピクチャアドレスを追い越してしまわないような
値に、MPEGビデオデータの種類ごとに統計的に求め
て予め定められていることを特徴としている。
【0016】また、請求項8記載の発明は、請求項1,
2,3又は4記載のIピクチャ高速サーチ装置に係り、
上記所定値が、上記次のIピクチャのアドレス予測値が
次のIピクチャアドレスを追い越してしまわないような
値に、外部から設定されるものであることを特徴として
いる。
【0017】
【作用】この発明の構成では、MPEGデータを格納し
てアドレスに応じて読み出すメモリ手段に対して、Iピ
クチャ検出手段を備えて読み出されたMPEGデータか
らIピクチャを検出し、データ出力手段を備えて、Iピ
クチャ検出に応じて、メモリ手段から読み出されたMP
EGデータからIピクチャを抽出して出力するが、この
際、Iピクチャ間隔保持手段を備えて、前回のIピクチ
ャと現在のIピクチャとの間隔を求め、次Iピクチャア
ドレス計算手段を備えて、現在のIピクチャのアドレス
値と上記Iピクチャ間隔とから次のIピクチャアドレス
の予測値を計算し、アドレス制御手段を備えて、このア
ドレス予測値から次のIピクチャの読み出し終了まで上
記ビデオメモリの読み出しアドレスを生成するようにし
たので、MPEGビデオデータ中のすべてのデータをサ
ーチすることなしに、MPEGビデオデータからIピク
チャを抽出することができ、従って、MPEGビデオデ
ータからのIピクチャの抽出処理を高速化することが可
能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図1は、この発明の一実施例であるM
PEGデータのIピクチャ高速サーチ装置の構成を示す
ブロック図である。この例のIピクチャ高速サーチ装置
は、図1に示すように、ビデオメモリ11と、アドレス
レジスタ12と、アドレス制御部13と、バッファ14
と、Iピクチャ検出部15と、データ出力部16と、次
Iピクチャアドレス計算部17と、Iピクチャ間隔保持
部18とから概略構成されている。
【0019】ビデオメモリ11は、RAM(Random Acc
ess Memory)又はDVD(DigitalVideo Disk)等から
なり、MPEGビデオデータを格納している。アドレス
レジスタ12は、ビデオメモリ11からデータを読み出
すためのアドレスを保持してビデオメモリ11に供給す
る。アドレス制御部13は、アドレスレジスタ12を経
てビデオメモリ11に供給すべきアドレスを制御する。
バッファ14は、ビデオメモリ11から読み出されるデ
ータを一時保持して、所定のタイミングで出力する。I
ピクチャ検出部15は、バッファ14から読み出される
データからIピクチャを検出する。データ出力部16
は、Iピクチャ検出部15においてIピクチャを検出し
たとき、これをIピクチャデータとして出力する。次I
ピクチャアドレス計算部17は、アドレスレジスタ12
に格納されている現在のアドレスとIピクチャ間隔保持
部18で求められたIピクチャの間隔と所定値とから、
次のIピクチャアドレスの予想値を計算する。Iピクチ
ャ間隔保持部18は、前回のIピクチャのアドレスと現
在のIピクチャのアドレスとの差から、Iピクチャの間
隔を求めるとともに、現在のIピクチャのアドレスを保
持する。
【0020】次に図1を参照して、この例のIピクチャ
高速サーチ装置の動作について説明する。ビデオメモリ
11に格納されているMPEGビデオデータは、アドレ
スレジスタ12に保持されたアドレスに従って、順次、
バッファ14に書き込まれる。バッファ14から所定の
タイミングで読み出されたデータは、Iピクチャ検出部
15において、Iピクチャを示す特定のビットパターン
と比較されて、Iピクチャであるか否かを判定される。
Iピクチャであることが判定されたとき、データ出力部
16は、そのデータをIピクチャデータとして出力す
る。Iピクチャ検出部15において、Iピクチャが検出
されると、その情報はIピクチャ間隔保持部18にも送
られる。Iピクチャ間隔保持部18では、前回のIピク
チャが検出されたときのアドレスレジスタ12の値を保
持しておき、次のIピクチャが検出されたとき、現在の
アドレスレジスタ12の値から前回のアドレスレジスタ
12の値を減算して差の値から、Iピクチャの間隔を求
めるとともに、次回に備えて、現在のアドレスレジスタ
12の値を保持する。
【0021】次Iピクチャアドレス計算部17では、ア
ドレスレジスタ12に格納されている現在のアドレス値
に、Iピクチャ間隔保持部18で求めたIピクチャの間
隔を加算したのち、算出された値から予め定められた値
を差し引いて、次のIピクチャアドレスの予測値として
アドレス制御部13へ送出する。これは、求められたI
ピクチャのアドレス間隔を単純に加算しただけでは、次
のIピクチャ間隔が短い場合に、次のIピクチャアドレ
スを追い越してしまう恐れがあるためである。
【0022】アドレス制御部13では、次Iピクチャア
ドレス計算部17で求められたIピクチャアドレス予測
値から、読み出したデータ量だけアドレスをインクリメ
ントする通常の方法でアドレスレジスタ12にアドレス
を供給して、ビデオメモリ11からデータをバッファ1
4に書き込むように制御し、バッファ14から読み出さ
れたデータからIピクチャ検出部15でIピクチャが検
出されたときは、そのIピクチャの出力終了時、再び次
Iピクチャアドレス計算部17で求められた次のIピク
チャアドレス予想値にスキップして、アドレスをインク
リメントする制御を繰り返して行う。
【0023】次Iピクチャアドレス計算部17で差し引
く前述の所定値は、次のようにして定めることができ
る。すなわち、単純には、前回のIピクチャ間隔が最大
であった場合に、次のIピクチャ間隔が最小になって
も、次のIピクチャアドレス予測値が、次のIピクチャ
アドレスを追い越してしまわないように、差し引く値を
定めてもよい。しかしながら、MPEGビデオデータの
圧縮レートは可変ではあるが、実際上は、圧縮レートが
急激に変化することはないという事実に着目して、MP
EGビデオデータの種類ごとに、圧縮レートの変化範囲
内でこのような値を定めることによって、より効率的に
Iピクチャのサーチを行うことができる。又は統計的
に、MPEGビデオデータの種類ごとに、このような値
を求めてもよい。さらに別の方法としては、この場合の
所定値を、一定値ではなく、外部から設定可能な値にし
て、状況に応じて任意に変更できるようにしてもよく、
このようにすれば、より細やかな制御を行って、Iピク
チャ抽出時の無駄なサーチ量を少なくすることができ
る。
【0024】このように、この例のIピクチャ高速サー
チ装置では、過去におけるIピクチャ間隔の情報を用い
て次回のIピクチャのアドレスを予測してIピクチャサ
ーチを行うようにしたので、MPEGビデオデータにお
けるすべてのデータを読み出して解析することなしに、
Iピクチャのサーチを行うことができ、従って、MPE
Gビデオデータ中のIピクチャ抽出の処理を高速化する
ことができる。
【0025】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、Iピクチ
ャ間隔保持部18での次のIピクチャ間隔の決定方法
は、2つのIピクチャアドレスの差分から求める方法に
限らず、カウンタを用いて2つのIピクチャ間のデータ
量を計数して決定する方法であってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のIピク
チャ高速サーチ装置によれば、MPEGビデオデータに
おいて、次のIピクチャのアドレスを予測することによ
って、すべてのデータをサーチすることなく、MPEG
ビデオデータからIピクチャをサーチして抽出するよう
にしたので、MPEGビデオデータからのIピクチャの
抽出処理を高速化することができ、早送り等の特殊再生
を高速に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例であるMPEGデータのI
ピクチャ高速サーチ装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】MPEGビデオデータの階層構造を示す図であ
る。
【図3】MPEGビデオデータのデコード処理装置の構
成を示すブロック図である。
【図4】従来のIピクチャサーチ装置の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
11 ビデオメモリ 12 アドレスレジスタ 13 アドレス制御部(アドレス制御手段) 14 バッファ 15 Iピクチャ検出部(Iピクチャ検出手段) 16 データ出力部(データ出力手段) 17 次Iピクチャアドレス計算部(次Iピクチャ
アドレス計算手段) 18 Iピクチャ間隔保持部(Iピクチャ間隔保持
手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C052 AA03 AA17 AB03 AB04 AB05 AC05 CC11 DD04 5C053 FA24 FA27 GB06 GB28 GB37 HA24 JA21 KA03 KA19 KA22 KA24 5C059 KK00 MA00 MA05 MA12 MA23 ME01 PP05 PP06 PP07 SS13 TA00 TB03 TC41 TD05 UA05 UA32

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MPEGデータを格納してアドレスに応
    じて読み出すメモリ手段に対して、 該読み出されたMPEGデータからIピクチャを検出す
    るIピクチャ検出手段と、 該検出に応じて前記読み出されたMPEGデータからI
    ピクチャを抽出して出力するデータ出力手段と、 前回のIピクチャと現在のIピクチャとの間隔を求める
    Iピクチャ間隔保持手段と、 現在のIピクチャのアドレス値と前記Iピクチャ間隔と
    から次のIピクチャアドレスの予測値を計算する次Iピ
    クチャアドレス計算手段と、 該アドレス予測値から次のIピクチャの読み出し終了ま
    で前記ビデオメモリの読み出しアドレスを生成するアド
    レス制御手段とを備えてなることを特徴とするIピクチ
    ャ高速サーチ装置。
  2. 【請求項2】 前記Iピクチャ間隔保持手段が、現在の
    Iピクチャのアドレス値から前回のIピクチャのアドレ
    ス値を減算して前記Iピクチャ間隔を求めることを特徴
    とする請求項1記載のIピクチャ高速サーチ装置。
  3. 【請求項3】 前記Iピクチャ間隔保持手段が、前回の
    Iピクチャのアドレスから現在のIピクチャのアドレス
    までのデータ量をカウントして前記Iピクチャ間隔を求
    めることを特徴とする請求項1記載のIピクチャ高速サ
    ーチ装置。
  4. 【請求項4】 前記次Iピクチャアドレス計算手段が、
    現在のIピクチャのアドレス値に前記Iピクチャ間隔を
    加算し、さらに所定値を減算することによって、前記次
    のIピクチャアドレスの予測値を求めることを特徴とす
    る請求項1,2又は3記載のIピクチャ高速サーチ装
    置。
  5. 【請求項5】 前記所定値が、前回のIピクチャ間隔が
    最大であった場合に、次のIピクチャ間隔が最小になっ
    ても、前記次のIピクチャのアドレス予測値が次のIピ
    クチャアドレスを追い越してしまわないような値に予め
    定められていることを特徴とする請求項1,2,3又は
    4記載のIピクチャ高速サーチ装置。
  6. 【請求項6】 前記所定値が、前記次のIピクチャのア
    ドレス予測値が次のIピクチャアドレスを追い越してし
    まわないような値に、該MPEGデータの圧縮レートの
    変化範囲内で予め定められていることを特徴とする請求
    項1,2,3又は4記載のIピクチャ高速サーチ装置。
  7. 【請求項7】 前記所定値が、前記次のIピクチャのア
    ドレス予測値が次のIピクチャアドレスを追い越してし
    まわないような値に、MPEGビデオデータの種類ごと
    に統計的に求めて予め定められていることを特徴とする
    請求項1,2,3又は4記載のIピクチャ高速サーチ装
    置。
  8. 【請求項8】 前記所定値が、前記次のIピクチャのア
    ドレス予測値が次のIピクチャアドレスを追い越してし
    まわないような値に、外部から設定されるものであるこ
    とを特徴とする請求項1,2,3又は4記載のIピクチ
    ャ高速サーチ装置。
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