JP2003244643A - 情報再生装置、情報再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】任意の倍速で滑らかな映像を再生することがで
きる情報再生技術を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明では、ｎ（ｎは１より大きい自然
数）個の画像で構成される原映像の画像をとばすことな
く再生し、ｍ（ｍは１より大きくｎより小さい自然数）
倍速再生の際には略ｎ/ｍ個の画像で構成される映像を
再生する情報再生技術において、ｍ倍速再生の際には、
複数の画像復号部で画像を復号することを特徴とする情
報再生技術とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報圧縮された映
像情報を再生する情報再生技術に関し、特にＭＰＥＧ(M
oving Picture Experts Group)方式で符号化された映像
の倍速再生を行なう技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像、音声等の映像を圧縮する方式と
して、「ITU-Tホワイトブック、オーディオビジュアル
／マルチメディア関連（Ｈシリーズ）勧告集」（財団法
人日本ITU協会、平成７年２月１８日発行）P３７５〜P
５９５（以下、文献１と称する）に規定されている動画
像、音声圧縮規格H.２６２（ＭＰＥＧ２方式と呼ぶ）が
ある。ＭＰＥＧ２方式による動画像圧縮では、１画面
（１画像フレームと呼ぶ）をマクロブロックと呼ばれる
１６画素×１６画素の矩形ブロック群に分割し、時間的
に前後の画像フレームの中から、圧縮するマクロブロッ
クに似た領域（参照領域と呼ぶ）を抽出し、参照領域と
圧縮する領域との空間的な距離及び方位を示す動きベク
トルと、参照領域と圧縮しようとする領域との差を示す
差分情報とを計算し、これらの情報を、ＤＣＴ（Discre
te Cosine Transform）、可変長符号化を用いてストリ
ームに圧縮している。このように動きベクトルと差分情
報だけを圧縮する手法は、原画像そのものを圧縮する手
法よりも、はるかに高能率な圧縮が実現可能である。つ
まり、同じ程度の圧縮歪みを許容するならば、より少な
い情報量に圧縮することが可能である。ところで、動き
ベクトル及び差分情報によって圧縮された画像フレーム
は参照する画像フレーム（参照画像フレームと呼ぶ）が
ないと復号できないため、ストリームの途中から復号す
るためには、他の画像フレームを参照しない画像フレー
ムを周期的に設ける必要がある。この画像フレームをＩ
ピクチャ(Intra codedPicture)と称する。Ｉピクチャを
参照画像フレームとして、次の画像フレームを復号し、
さらに、すでに復号された画像フレームを参照画像フレ
ームとして後続の画像フレームを復号していく。参照画
像フレームを用いて復号する画像フレームの中には、時
間的に前の画像フレームのみを参照画像フレームとする
Ｐピクチャ(Predictive-coded Picutre)と、時間的に前
後の画像フレームを参照画像フレームとするＢピクチャ
(Bidirectionally predictive-coded picture)とがあ
る。Ｐピクチャは、Ｉピクチャと同様に、他の画像フレ
ームの参照画像フレームとなりうる。そのため、圧縮さ
れた動画像を復号する際には、Ｂピクチャを復号する前
に前後のIピクチャ又はＰピクチャを復号する必要があ
り、再生映像としての画像フレームの順番とは異なる順
番で画像フレームを復号する必要がある。そこで、倍速
再生をする場合には、復号処理が間に合わなくなる。

【０００３】この問題を解決する方法として、特開平６
−１３３３０４号公報、特開平７−１５４７４３号公報
に開示されたものがある。前者は倍速再生映像を滑らか
にするために、Iピクチャ、Ｐピクチャを一定の周期で
符号化することで、倍速再生をする際には、前記Ｉピク
チャ及び前記Ｐピクチャを一定の周期で復号する事が出
来る。後者は倍速再生する際に、Ｐピクチャ、Ｂピクチ
ャのストリームの復号処理で差分情報を計算しないこと
で処理を軽くし、滑らかな再生映像を実現する。また、
このＭＰＥＧ２を応用して再生映像情報を圧縮記録した
メディアの一つにＤＶＤ(Digital Versatile Disk)があ
る。通常、ＤＶＤに記録されているストリームは一つで
あるが、場面により複数のカメラアングルの映像を記録
したり(マルチアングル機能)、複数の異なるストーリー
を記録する(マルチストーリー機能)ことが可能である。
このような複数ストリームの復号処理を実現する従来の
情報再生装置として、特開２００１−２２３９９１号公
報に開示されたものがある。図１７にこの情報再生装置
を示す。この図１７において、入力端子１０３から入力
されるストリームには全アングルの情報が含まれている
が、どの情報もストリームIＤがE０になっている。スト
リームIＤはＭＰＥＧ規格で決められているフラグで、E
０〜EＦまで計１６個の値を設定することが可能となっ
ている。ストリームIＤ付け替え回路１０１は、入力端
子１０３から入力されたマルチアングルのストリームに
入力端子１０４から入力されるアングル番号に応じてス
トリームIＤを付け替える。各ＭＰＥＧデコーダ１０２a
〜１０２pは各々異なるストリームIＤのストリームを復
号し、復号した画像フレームを各出力端子１０５a〜１
０５pに出力する。特開２００１−２２３９９１号公報
に記載された発明は、このようにアングル番号を使用し
て入力ストリームをアングル別に複数のＭＰＥＧデコー
ダに振り分けてデコードし、複数のアングルの映像を同
時に再生することが出来る。しかし、この発明におい
て、倍速再生を行うことについては一切記載されていな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の情報再生技術に
おいて、倍速再生の再生映像が滑らかであることが望ま
れる。特開平６−１３３３０４号公報の情報再生装置で
はあらかじめ設定した倍速再生の速度に合わせて、一定
周期にIピクチャ又はＰピクチャが並ぶように符号化す
る。そのため、設定した速度の倍速再生においては一定
周期に画像フレームを出力し、滑らかな再生映像を実現
可能ではあるが、任意の速度の倍速再生に対応できな
い。また、特開平７−１５４７４３号公報の情報再生装
置では倍速再生のＰピクチャ、Ｂピクチャのストリーム
の復号処理を軽くするために、参照画像フレームとの差
分計算を行わない。そのため、任意倍速での倍速再生を
実現可能ではあるが、差分情報が考慮されていないため
映像が滑らかでなくなる。そこで、本発明は、任意の倍
速で滑らかな映像を再生することができる情報再生技術
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、ｎ（ｎは１
より大きい自然数）個の画像で構成される原映像の画像
をとばすことなく再生し、ｍ（ｍは１より大きくｎより
小さい自然数）倍速再生の際には略ｎ/ｍ個の画像で構
成される映像を再生する情報再生技術において、ｍ倍速
再生の際には、複数の画像復号部で画像を復号すること
を特徴とする情報再生技術とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、第一の実施形態について説
明する。図１に第一の実施形態の情報再生装置の全体構
成図を示す。

【０００７】図１において、再生速度入力端子２１は再
生速度を示す情報の入力端子である。再生モード設定回
路２は再生速度入力端子２１から入力された再生速度を
示す情報に基いて再生モード情報２２をストリーム制御
回路１と復号結果選択回路５に出力し、画像復号回路３
１〜３ｎに動作又は非動作を示す画像復号回路切り替え
情報２３１〜２３ｎを出力する。なお、再生モード設定
回路２は回路により処理する構成としたが、これをソフ
トウェアによる処理としても良い。この画像復号回路切
り替え情報２３１〜２３ｎに基いて画像復号回路３１〜
３ｎは動作状態又は非動作状態となる。なお、ストリー
ム入力端子１１はＭＰＥＧ圧縮されたストリームの入力
端子である。ストリーム制御回路１は入力端子１１から
入力されたストリームのピクチャタイプの解析及び各々
のピクチャタイプの周期の解析等を行うことにより原映
像の画像フレームの構成を判断する。また、ストリーム
制御回路１は、倍速再生の際には、後述するように、画
像フレームを画像復号回路３１〜３ｎに振り分けて出力
する。なお、ストリーム制御回路１は回路により処理す
る構成としたが、これをソフトウェアによる処理として
も良い。また、図１に図示しない制御部は、以下本実施
例において説明する処理をストリーム制御回路１、再生
モード設定回路２、画像復号回路３１〜３ｎ、又は復号
結果選択回路５に行なわせるように制御する。画像復号
回路３１〜３ｎは、ストリーム制御回路１から入力され
たストリームを画像フレームに復号する。なお、画像の
復号を行なう画像復号部を本実施例においては回路によ
り処理するとしたが、これをソフトウェアにより処理し
ても良い。画像復号回路３１〜３ｎは復号した画像フレ
ームを出力するタイミングならば復号結果選択回路５に
出力し、再生映像情報５１の出力タイミングでなければ
画像フレームメモリ４に記憶させる。再生映像情報５１
の出力タイミングについては後述する。又、画像復号回
路３１〜３ｎは、復号した画像フレームがＩピクチャ又
はＰピクチャである場合には、復号した画像フレームを
参照画像フレームとして画像フレームメモリ４に記憶さ
せる。なお、画像フレームメモリ４は、再生映像情報５
１の出力タイミングを調整するために画像フレームを記
憶する出力画像フレームメモリと参照画像フレームを記
憶するための参照画像フレームメモリとを共有する。こ
のような構成にするのは、後述するように、再生の際の
初期遅延等を短縮することが出来るためである。しか
し、画像フレームメモリ４は必ずしも、前述の出力画像
フレームメモリとの参照画像フレームメモリとを共有す
る必要はなく、参照画像フレームメモリを各々の画像復
号回路３１〜３ｎに配置する構成としても良い。次に、
画像復号回路３１〜３ｎはＰピクチャ又はＢピクチャを
復号する際には、画像フレームメモリ４に記録されてい
る参照画像フレームに基いて動きベクトル又は差分情報
の計算を行い、画像フレームの復号を行なう。復号結果
選択回路５は再生モード設定回路２により入力された再
生モード情報２２に基いて画像復号回路３１〜３ｎによ
り入力された画像フレームを後述する出力タイミングに
あわせて再生映像情報５１として出力する。

【０００８】次に、原映像の画像をとばすことなく再生
（以下：通常再生と呼ぶ）する際の再生処理について図
１及び図２を用いて説明する。再生モード設定回路２は
再生速度入力端子２１から入力される再生速度を示す情
報が通常再生ならばストリーム制御回路１と復号結果選
択回路５に再生モード情報２２として”通常再生”を示
す情報を出力し、画像復号回路３１に動作を示す画像復
号回路切り替え情報２３１を出力し、画像復号回路３２
〜３ｎには非動作を示す画像復号回路切り替え情報２３
２〜２３ｎを出力する。ストリーム制御回路１は入力さ
れたストリームのピクチャタイプの解析及び各々のピク
チャタイプの周期等を解析することにより原映像の画像
フレームの構成（図２（ａ））を判断する。図２(ｂ)に
示す通り、ストリーム制御回路１は入力端子１１から入
力されたストリームを画像復号回路３１にそのまま出力
する。この際に、画像復号回路３２〜３ｎは非動作状態
となっているためストリーム制御回路１はストリームを
全ての画像復号回路に出力しても良い。画像復号回路３
２〜３ｎは非動作状態となっているため、再生処理とし
ての問題はないからである。なお、図２以下の図におい
て、ｆｒは１画像フレームを表し、数字は原映像の画像
フレームの順番を表す。また、ＭＰＥＧにおいて、各々
のフレームは自己の原映像のフレーム番号を示す情報及
びピクチャタイプを示す情報を有しており、これらの情
報に基いて、画像復号回路３１〜３ｎは以下に示す復号
処理を行なう。再生モード設定回路２により動作を示す
画像復号回路切り替え情報２３１を入力された画像復号
回路３１は、まず、Ｉピクチャを復号し、復号したＩピ
クチャを参照画像フレームとして画像フレームメモリ４
に記憶させる。次に、画像フレームメモリ４に記憶され
ている参照画像フレームに基いてＰピクチャ又はＢピク
チャを復号する。そして、図２（b）、（c）に示したよ
うに復号した画像フレームを原映像の画像フレームの順
番で復号結果選択回路５に出力する。なお、再生モード
設定回路２により非動作を示す画像復号回路切り替え情
報２３２〜２３ｎを入力された画像復号回路３２〜３ｎ
はクロックや電源の供給を止められる。これにより画像
復号回路３２〜３ｎの消費電力を低減する。また、画像
フレームメモリ４は全ての画像復号回路に対し、参照画
像フレームを出力しても良いし、画像復号回路３１にの
み参照画像フレームを出力しても良い。次に、復号結果
選択回路５は画像復号回路３１で復号された画像フレー
ムを図２（d）に示すようにそのまま再生映像情報５１
として出力する。

【０００９】また、ここでは通常再生の際に画像復号回
路３１のみを動作状態とすることとしたが、画像復号回
路３１、３２を動作状態とし、複数の画像フレームを時
間的に並行して復号しても良い。これにより、再生開始
直後にｆｒ１を再生映像として出力することができる。
なぜなら、ｆｒ１を復号するにはそれ以前にｆｒ３及び
図示しないＰピクチャであるｆｒ０を復号する必要があ
るが、画像復号回路３１のみではｆｒ３と同時に図示し
ないＰピクチャであるｆｒ０を復号する事はできない。
よって、画像復号回路３１と画像復号回路３１とで時間
的に並行してｆｒ３とｆｒ０とを復号する事により、画
像復号回路３１は、ｆｒ３の復号直後にｆｒ３とｆｒ０
を参照画像フレームとしてｆｒ１を復号する事ができ
る。次に、２倍速再生の際の理想的な再生映像情報５１
の理想的な画像フレームの構成について図３、図４を用
いて説明する。図３に原映像の画像フレーム構成の一例
を示した。これに対し、図４(a)は図３に示した原映像
の画像フレームを時間的に一つおき（時間的に等間隔）
に表したものである。これは再生映像を２倍速で等間隔
に出力した場合に最も滑らかな再生映像である。なぜな
ら、ＭＰＥＧ２方式においては再生映像として一秒毎に
出力する画像フレーム数は３０画像フレームと定められ
ている。そのため、２倍速再生の際には、図３に示した
画像フレームのうち半数の画像フレームを再生すること
ができない。よって、図４(a)に示すように原映像の画
像フレームを時間的に等間隔に出力することにより、最
も滑らかな再生映像となる。また、図４(c)に示す再生
映像の画像フレームは、２倍速再生において、Iピクチ
ャ、Ｐピクチャのみの画像フレームで再生映像を構成し
た場合に最も滑らかな再生映像である。この場合には、
Ｂピクチャの復号は行なわない。そのため、図４（b）
に示したようにＢピクチャの変わりに、Ｉピクチャ又は
Ｂピクチャを出力する必要がある。なお、図３における
ｆｒ１、ｆｒ２は図３において図示しないｆｒ１以前の
画像フレームに基いて復号する必要がある。よって、説
明の便宜上ｆｒ１、ｆｒ２は省略する。

【００１０】次に、２倍速再生の際に、図４(a)に示す
再生映像を実現する方法について、図１、図３及び図５
を用いて説明する。但し、図４（ａ）におけるｆｒ１、
ｆｒ２は図４（ａ）において図示しないｆｒ１以前の画
像フレームに基いて復号する必要がある。よって、説明
の便宜上ｆｒ１、ｆｒ２の復号処理についての説明は省
略する。このことは、以下、他の実施形態においても同
様である。

【００１１】再生モード設定回路２は再生速度入力端子
２１から入力される再生速度を示す情報が２倍速再生な
らばストリーム制御回路１と復号結果選択回路５に再生
モード情報２２として”２倍速再生”を示す情報を出力
し、画像復号回路３１、３２に動作を示す画像復号回路
切り替え情報２３１、２３２を出力し、画像復号回路３
３〜３ｎには非動作を示す画像復号回路切り替え情報２
３３〜２３ｎを出力する。ストリーム制御回路１は入力
端子１１から入力されたストリームのピクチャタイプ及
び各々のピクチャタイプの周期等を解析する事により原
映像の画像フレームの構成（図５（ａ）参照）を判断す
る。そして、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に示したよう
に、ストリーム制御回路１は入力端子１１から入力され
たストリームのうち、２倍速再生の復号に必要な画像フ
レームを選択して画像復号回路３１、３２に振分けて出
力する。なお、画像フレームのうちＢピクチャであるｆ
ｒ４、ｆｒ８、ｆｒ１０、ｆｒ１４、ｆｒ１６、ｆｒ２
０、ｆｒ２２、ｆｒ２６…は画像復号回路３１、３２に
出力しない。なぜなら、Ｂピクチャは参照画像フレーム
となることはなく、倍速再生においては、図４に示した
ようにｆｒ４、ｆｒ８、ｆｒ１０、ｆｒ１４、ｆｒ１
６、ｆｒ２０、ｆｒ２２、ｆｒ２６…は再生映像となる
ことはないためである。以下このことは他の実施形態に
おいても同様である。なお、本実施形態においては、図
５（b）、（ｃ）、（ｅ）に示したように、一つのＩピ
クチャを基に復号できる画像フレーム単位（１５画像フ
レーム）毎に画像フレームを画像復号回路３１、３２に
振り分けた。しかし、これに限られず、ＧＯＰ毎に画像
フレームを振り分けるなど、Ｉピクチャの復号毎に画像
フレームを振り分けても良い。また、画像復号回路３３
〜３ｎへは非動作状態となっているため、画像復号回路
３３〜３ｎへ画像フレームを出力しても良いし、出力し
なくても良い。再生処理には問題がないためである。再
生モード設定回路２により動作を示す画像復号回路切り
替え情報２３１、２３２を入力された画像復号回路３
１、３２は、ストリーム制御回路１より入力される画像
フレームを図５（ｃ）、（ｅ）に示したように画像復号
回路３１はｆｒ３から画像復号回路３２はｆｒ１８から
順に復号する。ここで、各々の画像復号回路が各々の画
像フレームを復号するのに要する時間は前述のストリー
ム制御回路１がストリームを振り分けて出力する時間よ
りも非常に長い。よって、各々の画像復号回路は略同時
に画像フレームを入出力することができるものとする。
このことは以下他の実施形態においても同様である。次
に、復号した画像フレームは一旦画像フレームメモリに
記憶され、図５（ｇ）に示した再生映像情報５１の出力
タイミングに合わせて復号結果選択回路５に出力する。
この際も、各々の画像復号回路が画像フレームを復号す
るのに要する時間は各々の画像復号部が画像フレームを
画像フレームメモリ４や復号結果選択回路５等に出力す
る時間よりも非常に長い。よって、画像復号回路３１、
３２は略同時に画像フレームを入出力できるものとす
る。このことは、以下、他の実施形態においても同様で
ある。なお、ｆｒ１３のように復号した画像フレームが
出力するタイミングの時は復号した画像フレームを直接
復号結果選択回路５に出力する。また、Iピクチャ、Ｐ
ピクチャのうち、出力しないｆｒ６、ｆｒ１２、ｆｒ１
８、ｆｒ２４、ｆｒ３０…は参照画像フレームとして用
いた後は使用しないので画像フレームメモリ４に記憶す
る必要は無い。

【００１２】本実施形態では、図５（ｃ）、（ｇ）に示
したように、時間Ａ点において再生映像情報５１の出力
を開始するが、画像フレームの復号を開始した時間０点
から約６画像フレームを復号する時間だけ再生のための
初期遅延が起こる。

【００１３】第一の実施形態では、図５（ｃ）の時間Ｂ
点において画像復号回路３１がｆｒ１７を復号するには
ｆｒ１５とｆｒ１８を参照画像フレームとして要する。
しかし、画像復号回路３１のみで復号処理を行なった場
合には、時間Ｂ点までにｆｒ１８を復号することができ
ない。そこで、図５（e）に示したように画像復号回路
３２は時間Ｂ点までにｆｒ１８を復号し、画像フレーム
メモリ４に参照画像フレームメモリとしてｆｒ１８を記
憶しておく。これにより、画像復号回路３１は時間Ｂ点
においてｆｒ１７を復号する事が可能となる。また、時
間Ｃ点において、画像復号回路３２は図５（e）に示し
たように、ｆｒ１９を復号し始めるが、それと同時に画
像復号回路３１は図５（ｃ）に示したようにｆｒ３３の
復号を始める。これにより、画像復号回路３２がｆｒ３
１を出力する以前に、画像復号回路３１は、ｆｒ３３を
復号し画像フレームメモリ４にｆｒ３３を出力画像フレ
ームとして記憶させる。画像結果選択部５は図５（ｇ）
に示したような画像復号回路３１、３２により復号され
た画像フレームを出力タイミングにあわせて再生映像情
報５１として出力する。これは、図４（a）において示
した２倍速再生の場合の最も滑らかな再生映像である。

【００１４】以上の様に第一の実施形態では、二つの画
像復号回路で画像フレームを復号する事により、倍速再
生の際に、一つの画像復号回路のみでは復号が間に合わ
ない画像フレームを復号することができ、滑らかな再生
映像を実現することができる。なお、画像フレームメモ
リ４は１０画像フレーム分以上のメモリ容量を持ってい
ることが必要である。なぜなら、前述のように、４画像
フレーム分の参照画像フレームを記憶する必要があり、
さらに前述した用に、復号した画像フレームを再生映像
情報５１の出力タイミングまで記憶するために、少なく
とも６画像フレーム分必要なためである。

【００１５】次に、第二の実施形態について説明する。
本実施形態では図６（ｇ）に示した２倍速再生の際の再
生映像情報５１を実現する方法について説明する。図６
（ｇ）に示した２倍速再生の際の再生映像情報５１は図
４（ａ）ほど滑らかではないが、図４（ｃ）よりは滑ら
かな再生映像情報５１を示したものである。

【００１６】画像復号回路３１、３２は、図６（ｃ）、
(ｅ)に示したように、ストリーム制御回路１から入力さ
れたストリームの復号を行なう。復号結果選択回路５
は、図６（ｇ）に示すように、画像復号回路３１、３２
が復号した画像フレームを出力タイミングにあわせて再
生映像情報５１として出力する。

【００１７】以上の様に、第二の実施形態においては、
第一の実施形態ほど、倍速再生の際の映像は滑らかでは
ないが、図５（ｃ）、（ｇ）と図６（ｃ）、（ｇ）とを
比較して明らかなように、第一の実施形態では時間０点
（画像フレームの復号開始）から時間Ａ点（再生映像情
報５１の出力開始）まで約画像６フレームの復号時間だ
け初期遅延が起きているのを第二の実施形態では時間０
点（画像フレームの復号開始）から時間Ａ点（再生映像
情報５１の出力開始）まで約２画像フレームの復号時間
だけの初期遅延に短縮できるという効果がある。また、
これにより画像フレームメモリ４のメモリ容量を低減す
ることができる。

【００１８】次に第三の実施形態について説明する。第
三の実施形態においては、図４（ｃ）に示す再生映像を
実現する例を図１、図３及び図７を用いて説明する。

【００１９】再生モード設定回路２は再生速度入力端子
２１から入力される再生速度を示す情報が２倍速再生な
らばストリーム制御回路１と復号結果選択回路５に再生
モード情報２２として”２倍速再生”を示す情報を出力
し、画像復号回路３１、３２に動作を示す画像復号回路
切り替え情報２３１、２３２を出力し、画像復号回路３
３〜３ｎには非動作を示す画像復号回路切り替え情報２
３３〜２３ｎを出力する。図７（ａ）に示したように、
ストリーム制御回路１は入力端子１１から入力されたス
トリームのピクチャタイプ及び各々のピクチャタイプの
周期等を解析することにより原映像の画像フレームの構
成を判断する。そして、図７（ｂ）に示したように、ス
トリーム制御回路１は入力端子１１から入力されたスト
リームを振り分けることなく画像復号回路３１、３２に
出力する。この際に、ストリーム制御回路１は入力端子
１１から入力されたストリームを全ての画像復号回路に
出力しても良い。画像復号回路３３〜３ｎは非動作状態
となっているため、再生処理として問題はないためであ
る。次に、再生モード設定回路２により動作を示す画像
復号回路切り替え情報２３１、２３２を入力された画像
復号回路３１、３２は、ストリーム制御回路１より入力
されるストリームの中からＢピクチャをスキップして、
IピクチャまたはＰピクチャのうち、図７（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように再生映像情報５１
の出力タイミング（図７（ｇ）参照）に合わせた画像フ
レームを、共通の画像フレームメモリ４を用いて交互に
復号する。ここで、画像復号回路３１、３２が画像フレ
ームをスキップする処理にはスキップをする画像フレー
ム数にかかわらず１画像フレーム分の遅延が生じる。そ
のため、画像復号回路３１のみで画像フレームを復号し
た場合には、時間Ｂ点までにｆｒ６を復号する事が出来
ない。そこで、画像復号回路３２は、時間Ａ点以前にｆ
ｒ６を復号し、ｆｒ６を出力画像フレームとして画像フ
レームメモリ４に記憶させる。これにより、画像復号回
路３１のみでは復号が間に合わない画像フレームを復号
する事が出来る。但し、画像復号回路３１〜３ｎが画像
フレームをスキップする処理に１画像フレーム分の遅延
が生じることを解決するために画像復号回路３１、３２
にスキップ処理を行なわせるのではなく、ストリーム制
御回路１が各々の画像復号回路が復号するストリームの
みを振り分けて出力する構成にしても良い。これによ
り、１画像フレーム分の処理遅延を短縮する事ができ
る。次に、復号結果選択回路５はIピクチャ、Ｐピクチ
ャのみの画像フレームで再生映像が最も滑らかになるよ
うに、図７（ｇ）に示す順に画像フレームを選択し、再
生映像情報５１を出力する。これは、図４（ｃ）に示し
た再生映像である。

【００２０】以上の様に、第三の実施形態では、複数の
画像復号回路を用いることにより、図４（ｃ）の再生映
像を実現することが可能となる。また、第一の実施形態
と比べて、参照画像フレーム及び出力タイミングを調整
するための画像フレームを低減できるので画像フレーム
メモリの容量を低減することができる。また、ストリー
ム制御回路１は画像フレームメモリを振り分けずに出力
するので、第一の実施形態と比較して、ストリーム制御
回路１の構成を簡単にすることができる。

【００２１】次に、第四の実施形態について説明する。
本実施形態においては、図８（ｇ）に示した２倍速再生
の際の再生映像情報５１を実現する方法について説明す
る。図８（ｇ）に示した２倍速再生の際の再生映像情報
５１は図４（ａ）ほど滑らかではないが、図４（ｃ）よ
りは滑らかな再生映像情報５１を示したものである。

【００２２】本実施形態においても、ストリーム制御回
路１は画像フレームを振り分けることなく、画像復号回
路３１、３２に出力し（図８（ｂ）参照）、各々の画像
復号回路は復号する必要のない画像フレームをスキップ
する（図８（ｄ）、（ｆ）参照）。そして、図８（ｇ）
に示したように、復号結果選択回路５は、画像復号回路
３１、３２により復号された画像フレームを出力タイミ
ングにあわせて、再生映像情報５１として出力する。

【００２３】以上の様に、第四の実施形態において、ス
トリーム制御回路１は、画像フレームを振り分けること
なく画像復号回路に出力するので第一の実施形態と比べ
てストリーム制御回路１の処理を簡単にすることができ
る。また、第三の実施形態と比べてより滑らかな再生映
像を出力することができる。

【００２４】次に、第五の実施形態について説明する。
本実施形態においては、図９（ｇ）に示した２倍速再生
の際の再生映像情報５１を実現する方法について説明す
る。図９（ｇ）に示した２倍速再生の際の再生映像情報
５１は図４（ａ）ほど滑らかではないが、図４（ｃ）よ
りは滑らかな再生映像情報５１を示したものである。

【００２５】本実施形態においても、ストリーム制御回
路１は画像フレームを振り分けることなく、画像復号回
路３１、３２に出力し（図９（ｂ）参照）、各々の画像
復号回路は復号する必要のない画像フレームをスキップ
する（図９（ｄ）、（ｆ）参照）。そして、図９（ｇ）
に示したように、復号結果選択回路５は、画像復号回路
３１、３２により復号された画像フレームを出力タイミ
ングにあわせて、再生映像情報５１として出力する。

【００２６】以上の様に、第五の実施形態において、ス
トリーム制御回路１は、画像フレームを振り分けること
なく画像復号回路に出力するので第一の実施形態と比べ
てストリーム制御回路１の処理を簡単にすることができ
る。また、第三の実施形態と比べてより滑らかな再生映
像を出力することができる。

【００２７】次に第六の実施形態について説明する。第
六の実施形態においては、図１中の画像復号回路３１〜
３３を動作状態として図４（ａ）に示す再生映像を実現
する方法を説明する。

【００２８】図１０〜図１２に画像復号回路３１〜３３
の復号処理について示した。本実施形態においては、図
１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）及び図１２
（ａ）、（ｂ）に示したように、ストリーム制御回路は
入力されたストリームを振り分けることなく画像復号回
路３１〜３３に出力する。図１０（ｃ）、（ｄ）、図１
１（ｃ）、（ｄ）、及び図１２（ｃ）、（ｄ）に示した
ように画像復号回路３１〜３３は画像フレームを復号
し、これにより図１０（ｅ）、図１１（ｅ）及び図１２
（ｅ）に示した再生映像情報５１を出力する。これは、
図４（ａ）に示した２倍速再生の際に最も滑らかな再生
映像である。

【００２９】以上の様に、第六の実施形態においては３
つの復号回路により画像フレームを復号する。これによ
り、図５（ｃ）、（ｇ）と図１０（ｃ）、（ｅ）とを比
較しても明らかなように、第一の実施形態では時間０点
（画像フレームの復号開始）から時間Ａ点（再生映像情
報５１の出力開始）まで約画像６フレームの復号時間だ
け初期遅延が起きているのを第六の実施形態では時間０
点（画像フレームの復号開始）から時間Ａ点（再生映像
情報５１の出力開始）まで約２画像フレームの復号時間
だけの初期遅延に短縮できるという効果がある。また、
これにより画像フレームメモリ４のメモリ容量を低減す
ることができる。

【００３０】次に、第七の実施形態について説明する。
第七の実施形態においては４倍速再生の処理について説
明する。

【００３１】まず、４倍速再生の際の理想的な再生映像
情報５１の理想的な画像フレーム構成について図１３、
図１４を用いて説明する。図１３に通常再生の際に復号
結果選択回路５が出力する再生映像情報５１の一例を示
した。これに対して、図１４（ａ）に示す出力画像フレ
ームが４倍速で等間隔に出力した（つまり、図１３の再
生映像情報５１において３画像フレームおきに再生映像
を構成する）場合であり、４倍速再生の場合に最も滑ら
かな再生映像となる。また、図１４（ｂ）に示す出力画
像フレームがIピクチャ、Ｐピクチャのみの画像フレー
ムで再生映像が最も滑らかな場合である。

【００３２】次に、図１４(ａ)に示す再生映像の情報を
出力する方法について図１、図１３、図１５及び図１６
を用いて説明する。

【００３３】再生モード設定回路２は再生速度入力端子
２１から入力される再生速度を示す情報が４倍速再生な
らばストリーム制御回路１と復号結果選択回路５に再生
モード情報２２として”４倍速再生”を示す情報を出力
し、画像復号回路３１、３２に動作を示す画像復号回路
切り替え情報２３１、２３２を出力し、画像復号回路３
３〜３ｎには非動作を示す画像復号回路切り替え情報２
３３〜２３ｎを出力する。ストリーム制御回路１は入力
端子１１から入力されたストリームのピクチャタイプ及
び各々のピクチャタイプの周期等を比較する事により図
１５（ａ）、図１６（ａ）に示すように、原映像の画像
フレームの構成を判断する。そして、ストリーム制御回
路１は入力端子１１から入力されたストリームを図１５
（ｃ）、図１６（ｃ）に示すように画像復号回路３１、
３２に振り分けて出力する。画像復号回路３３〜３ｎへ
は全ての画像フレームを出力しても良い。画像復号回路
３３〜３ｎは非動作状態となっており、復号処理に問題
は無いためである。再生モード設定回路２により動作を
示す画像復号回路切り替え情報２３１、２３２を入力さ
れた画像復号回路３１、３２は、ストリーム制御回路１
より入力されるストリームの中から図１５（ｃ）及び図
１６（ｃ）に示すように再生映像情報５１の出力タイミ
ング（図１５（ｅ）、図１６（ｅ）参照）に合わせて画
像フレームを復号する。そして、画像復号回路３１、３
２は図１５（ｄ）、図１６（ｄ）に示すように復号した
画像フレームを復号結果選択回路５に出力する。画像結
果選択部５は図１５（ｅ）及び図１６（ｅ）に示すよう
に再生映像の出力開始時間を４画像フレーム分遅せるこ
とにより、図１５（ｅ）及び図１６（ｅ）に示したよう
な再生映像情報５１を出力することができる。これは、
図１４（ａ）において示した４倍速再生の場合の最も滑
らかな再生映像である。本実施形態において、４倍速再
生の際に、画像復号回路３１のみで画像フレームを復号
した場合には、例えば、図１５（ｃ）、１６（ｃ）の時
間Ａ点においてｆｒ１９を復号する場合に復号処理が間
に合わなくなる。なぜなら、ｆｒ１９を復号するにはｆ
ｒ１８．ｆｒ２１が必要であり、画像復号回路３１のみ
では時間Ａ点以前にはｆｒ１８、ｆｒ２１を復号するこ
とができないためである。なお、画像フレームメモリ４
は６画像フレーム分のメモリ容量を持っていることが必
要である。なぜなら、４画像フレーム分の参照画像フレ
ームを記憶する必要があり、さらに復号した画像フレー
ムを再生映像情報５１の出力タイミングまで記憶するた
めに、少なくとも２画像フレーム分必要なためである。

【００３４】以上のように、第７の実施形態において
は、画像復号回路３１、３２により画像フレームの復号
を行うことにより、４倍速再生において最も滑らかな再
生映像の出力を行うことが可能となる。

【００３５】以上のように、本発明は、画像復号回路を
複数有する情報再生装置とすることにより、倍速再生の
際に出力画像フレームを等間隔にすることができ、滑ら
かな倍速再生を実現することができる。

【００３６】また、本実施形態においては、原映像は図
３又は図１３に示した画像フレームで構成されるもので
あるとして説明したが、原映像の画像フレームの構成は
これらに限られるものではない。また、本実施形態にお
いては、画像復号回路３１〜３３を動作状態とする処理
について説明したが、さらに多くの画像復号回路を動作
状態にすることにより、初期遅延等をさらに防ぎ、画像
フレームメモリの容量を低減することが可能となる。本
発明においては、２倍速再生及び４倍速再生についての
み説明したが、画像復号部を複数有することにより、ｎ
倍速再生の場合には（ｎ−１）画像フレームおきに再生
映像を構成するようにし、任意倍速の再生において、再
生映像を滑らかなものとすることができる。また、倍速
再生の再生映像の画質を少し落とすことにより、再生処
理を軽くすることができる。また、本実施例においては
ストリーム制御回路１、再生モード設定回路２、画像復
号回路３１〜３ｎ及び復号結果選択回路５を回路により
処理する構成としたが、これらの処理をソフトウェアに
よる処理としても良いことは前述の通りである。また、
マルチアングルのストリームに対しても画像復号回路を
各アングルの復号処理に割り当てることで任意のアング
ルの再生が可能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明では、任意の倍速
で滑らかな映像を再生することができる情報再生技術を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】情報再生装置の全体構成の説明図

【図２】通常再生の画像フレーム順番の説明図

【図３】原映像の画像フレーム構成の説明図

【図４】２倍速再生の際に理想的な再生映像情報５１と
なる画像フレームの構成の説明図

【図５】図４（ａ）の再生映像情報５１を実現するため
の処理の説明図

【図６】２倍速再生時の処理 (Ｂピクチャ含む再生映像
の処理)の説明図

【図７】図４（ｃ）の再生映像情報５１を実現するため
の処理の説明図

【図８】２倍速再生時の処理 (Ｂピクチャ含む再生映像
の処理)の説明図

【図９】２倍速再生時の処理 (Ｂピクチャ含む再生映像
の処理)の説明図

【図１０】２倍速再生時の処理 (画像復号回路を3つ使
用) 画像復号回路３１部分の説明図

【図１１】２倍速再生時の処理 (画像復号回路を3つ使
用) 画像復号回路３２部分の説明図

【図１２】２倍速再生時の処理 (画像復号回路を3つ使
用) 画像復号回路３３部分の説明図

【図１３】原映像の画像フレーム構成の説明図

【図１４】４倍速再生の際に理想的な再生映像情報５１
となる画像フレームの構成の説明図

【図１５】図１４（ａ）の再生映像情報５１を実現する
ための処理 (画像復号回路３１部分)の説明図

【図１６】図１４（ａ）の再生映像情報５１を実現する
ための処理 (画像復号回路３２部分)の説明図

【図１７】従来の情報再生装置の構成の説明図

【符号の説明】

１…ストリーム制御回路、２１…再生速度入力端子、１
１…ストリーム入力端子、２…再生モード設定回路、２
２…再生モード情報、２３１〜２３ｎ…画像復号回路切
り替え情報、３１〜３ｎ…画像復号回路、４…画像フレ
ームメモリ、５…復号結果選択回路５１…再生映像情
報、１０１…ストリームIＤ付け替え回路、１０２a〜１
０２p…ＭＰＥＧデコーダ、１０３…入力ストリーム入
力端子、１０４…制御情報入力端子、１０５a〜１０５p
…映像出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 幸利 東京都青梅市新町六丁目16番地の３ 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Ｆターム(参考） 5C053 GA11 GB37 HA24 KA30 5D044 AB07 BC08 CC09 DE12 DE32 DE39 FG18 FG24 GK08 GK12

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎ（ｎは１より大きい自然数）個の画像で
   構成される原映像の画像をとばすことなく再生し、ｍ
   （ｍは１より大きくｎより小さい自然数）倍速再生の際
   には略ｎ/ｍ個の画像で構成される映像を再生する情報
   再生装置において、 ｍ倍速再生の際には、複数の画像復号部で画像を復号す
   ることを特徴とする情報再生装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の情報再生装置であって、 ｍ倍速再生の映像が前記原映像のうちｍ−１個おきの画
   像で構成される映像となるように前記複数の画像復号部
   で画像を復号することを特徴とする情報再生装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の情報再生
   装置であって、 前記複数の画像復号部のうち第1の画像復号部のみでｍ
   倍速再生の映像を復号しようとした場合に復号が間に合
   わない画像を前記第１の画像復号部以外の画像復号部で
   復号することを特徴とする情報再生装置。
4. 【請求項４】ストリームから映像を再生する情報再生装
   置において、 前記ストリームから画像を復号する複数の画像復号部
   と、 前記複数の画像復号部により復号された画像を選択的に
   出力する復号結果選択部と再生速度に応じて前記複数の
   画像復号部及び前記復号結果選択部を制御する制御部と
   を有し、 原映像の画像をとばすことなく再生する際は、前記制御
   部は、前記複数の画像復号部のうち第１の画像復号部に
   前記ストリームの復号を行なわせ、前記復号結果選択部
   には前記第１の画像復号部により復号された画像をその
   まま出力させるように制御し、 ｎ（ｎは１より大きい自然数）倍速再生の際には、前記
   制御部は、前記複数の画像復号部に前記ストリームの復
   号を行なわせ、前記復号結果選択部には前記複数の画像
   復号部により復号された画像を選択的に出力させように
   制御することを特徴とする情報再生装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の情報再生装置であって、 前記制御部は、前記復号結果選択部にｎ倍速再生の映像
   が時間的に略等間隔な画像により構成される映像となる
   ように画像を選択して出力させるように制御することを
   特徴とする情報再生装置。
6. 【請求項６】請求項４又は請求項５に記載の情報再生装
   置であって、 前記制御部は、前記第1の画像復号部のみでｎ倍速再生
   の映像を復号しようとした場合に復号が間に合わない画
   像を前記第１の画像復号部以外の画像復号部に復号させ
   るように制御することを特徴とする情報再生装置。
7. 【請求項７】ｎ（ｎは１より大きい自然数）個の画像で
   構成される原映像の画像をとばすことなく再生し、ｍ
   （ｍは１より大きくｎより小さい自然数）倍速再生の際
   には略ｎ/ｍ個の画像で構成される映像を再生する情報
   再生方法において、 ｍ倍速再生の際には、複数の画像復号部で画像を復号す
   ることを特徴とする情報再生方法。
8. 【請求項８】請求項７に記載の情報再生方法であって、 ｍ倍速再生の映像が前記原映像のうちｍ−１個おきの画
   像で構成される映像となるように前記複数の画像復号部
   で画像を復号することを特徴とする情報再生方法。
9. 【請求項９】請求項７または請求項８に記載の情報再生
   方法であって、 前記複数の画像復号部のうち第1の画像復号部のみでｍ
   倍速再生の映像を復号しようとした場合に復号が間に合
   わない画像を前記第１の画像復号部以外の画像復号部で
   復号することを特徴とする情報再生方法。
10. 【請求項１０】ストリームから映像を再生する情報再生
    方法において、 原映像の画像をとばすことなく再生する際には、第１の
    画像復号部が前記ストリームの復号を行ない、前記第１
    の画像復号部により復号された画像により映像を構成
    し、 ｎ（ｎは１より大きい自然数）倍速再生の際には、前記
    第１の画像復号部を含む複数の画像復号部は前記ストリ
    ームから画像を復号し、前記複数の画像復号部により復
    号された画像により映像を構成することを特徴とする情
    報再生方法。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の情報再生方法であっ
    て、 ｎ倍速再生の映像が時間的に略等間隔な画像により構成
    される映像となるように前記複数の画像復号部により画
    像を復号することを特徴とする情報再生方法。
12. 【請求項１２】請求項１０又は請求項１１に記載の情報
    再生方法であって、 前記第1の画像復号部のみでｎ倍速再生の映像を復号し
    ようとした場合に復号が間に合わない画像を前記第１の
    画像復号部以外の画像復号部で復号することを特徴とす
    る情報再生方法。