JPH0723323A - 映像再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生処理能力に関わらず圧縮映像情報を規定
周期で再生する映像再生装置で、フレーム・スキップを
少なくする。 【構成】 １フレーム毎に交互に動画像をフレーム内符
号化及びフレーム間符号化する。符号化情報のヘッダと
して、圧縮符号化方式を示す識別情報を含める。再生時
には、再生表示すべき時刻に間に合わないときには（Ｓ
４０，４１）、このヘッダを参照して時間的に先のフレ
ーム内符号化したフレームの直前までの復号化処理をス
キップする（Ｓ４２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像再生装置に関し、
より具体的には、再生処理能力に関わらず圧縮映像情報
を規定周期で再生する映像再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような映像と音声を同期再生するシ
ステムには、ＴＶ会議システムやテレビ電話システムな
どのようにリアルタイム性を要求されるものと、大容量
記録媒体に保存又は蓄積された映像音声情報ファイル
（以下、映像ファイルと略す。）を扱うリアルタイム性
の比較的弱いものとがある。前者は、映像と音声の送信
側での符号化と受信側での復号化をリアルタイムで行な
わなければならないので、専用ハードウエアが必要にな
る。後者は、例えば、多数の映像ファイルからなる映像
データベースを構築する場合であり、映像即時性よりも
画質や伝送時間（又は伝送コスト）などが重視される。

【０００３】汎用ワークステーションを利用して構築し
た映像音声伝送システムでは、次のような制限がある。
即ち、表示系のフレーム・メモリは通常８ビットで、６
４０万色の内の２５６色を使用するのが一般的である。
表示する色は、ルックアップ・テーブル方式で選択でき
るようになっている。また、８ビット・カラー・モニタ
で白黒画像とカラー画像を混在させる場合、白黒画像は
１２８階調（グレー・スケール）を表現でき、カラー画
像は、ディザ処理でＲ，Ｇ及びＢの各色に２ビットを割
り当てて６４色を表現できる。

【０００４】通信及び蓄積系では、音声データ及び映像
データ共に圧縮符号化して、データ量を削減する。圧縮
方式には、フレーム間符号化（ＩＮＴＥＲ）方式、フレ
ーム内符号化（ＩＮＴＲＡ）方式、及びこれらを併用す
る方式がある。フレーム間符号化方式とフレーム内符号
化方式を併用する圧縮方式では、伝送エラーの伝搬を防
ぎ且つ特殊再生を容易にするために、フレーム内符号化
したフレームを適応的に又は一律に適当な間隔で配置す
るのが普通である。個別的な符号化方式には、離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）や差分パルス符号化（ＤＰＣＭ）な
どを使用する。

【０００５】圧縮率を高めるにはフレーム間符号化を多
用すればよいが、復号するのに前フレームのデータを必
要とする欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】動画像では、映像の再
生と音声の再生で同期を取る必要があるが、ハードウエ
アの処理能力が低い、又は再生処理に割ける処理能力が
低い場合、適当なフレームをスキップする必要がある。
従来例では、このフレーム・スキップをするにも、フレ
ーム間符号化フレームを一旦復号して次のフレームの復
号化に備えた状態にしてからフレーム・スキップしてい
るので、復号に要する時間が長くなり、結果的にスキッ
プしなければならないフレーム数が増し、再生画像が不
自然になる。

【０００７】本発明は、このような不都合を軽減する映
像再生装置を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る映像再生装
置は、所定周期の画面が画面内圧縮符号化してあり、且
つ、画面毎に圧縮方式を示す情報を含むヘッダを付加さ
れている圧縮映像情報を規定周期で再生する映像再生装
置であって、圧縮映像情報に対する伸長処理が、再生表
示すべき時刻に間に合わないときには、上記ヘッダを参
照して時間的に先の画面内圧縮符号化した画面を検索
し、その間の画面をスキップすることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記手段により、再生処理能力の高低に関わら
ず、圧縮映像情報を規定周期で再生出力できる。また、
スキップする際にも、上記ヘッダにより画面内符号化画
面を検索するので、次に再生する画面の決定に要する時
間を短縮でき、再生処理能力を有効に利用できる。この
結果、従来方式に比べ、スキップする画面を少なくで
き、画像の変化がよりスムーズになる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１１】先ず、本発明の前提となる映像音声処理シ
ステムを説明する。図１はその概略構成ブロック図を示
す。図１において、１０はファイル・サーバであり、大
容量記憶装置１２に映像データベースを蓄積保存してあ
る。１４はクライエントとなるワークステーション又は
小型コンピュータであり、ネットワーク１６を介してフ
ァイル・サーバ１０と接続する。クライエント１４のモ
ニタ表示システムには、ワークステーションで周知のＸ
ウインドウ・システムを使用する。

【００１２】図２はクライエント１４のモニタ画面を示
す。クライエント１４のモニタ画面には、サーバ１０の
記憶装置１２に記憶される映像データベースのインデッ
クス画像を表示するインデックス・ウインドウ２０、映
像データベースからクライエント１４に転送済みの映像
ファイル名をリスト表示するファイルボックス・ウイン
ドウ２２、及びファイルボックス・ウインドウ２２に表
示される映像ファイルから指定した映像ファイルを映像
表示する再生表示ウインドウ２４がある。

【００１３】また、インデックス・ウインドウ２０に
は、指定の映像ファイルの自機への転送を指示するｇｅ
ｔボタン２６がある。再生表示ウインドウ２４には、再
生開始を指示する再生ボタン２８、及び再生中断を指示
するポーズ・ボタン３０があり、疎の他に、再生停止ボ
タン、並びに順及び逆の駒送りボタンなどがあってもよ
い。

【００１４】図３は図１及び図２に示すシステムの動作
フローチャートを示す。サーバ１０にある映像データベ
ースのインデックス画像をインデックス・ウインドウ２
０に表示する（Ｓ１）。インデックス画像は、例えば、
映像ファイルの最初の又は代表的な画面の静止画像であ
る。表示されたインデックス画像により再生したい映像
ファイルを選択する（Ｓ２）。ｇｅｔボタン２６を押す
と、選択した映像ファイルがサーバ１０からネットワー
ク１６を介してクライエント１４に転送される（Ｓ
３）。クライエント１４は、受信した映像ファイルを図
示しない記憶装置に保存する。クライエント１４に転送
された映像ファイルは、映像ファイル名がファイルボッ
クス・ウインドウ２２にリスト表示される。

【００１５】ファイルボックス・ウインドウ２２にリス
ト表示された映像ファイル名の１つを指定すると、その
最初の画像が再生表示ウインドウ２４に映像表示され
る。再生ボタン２８を操作すると、クライエント１４
は、指定した映像ファイルの圧縮符号を復号処理し（Ｓ
４）、ＹＵＶ系からＲＧＢ系に色変換し（Ｓ５）、ディ
ザ処理して（Ｓ６）、再生表示ウインドウ２４に映像表
示し、再生音声を音声出力する（Ｓ７）。

【００１６】図４は、映像ファイル化したい映像をデー
タ化する回路の概略構成ブロック図を示す。ビデオ・カ
メラやビデオ・テープ・レコーダからの映像信号はＡ／
Ｄ変換器４０によりディジタル化され、ＮＴＳＣデコー
ダ４２により輝度信号Ｙと色差信号Ｕ／Ｖに変換され
る。

【００１７】ディザ回路４４は、ＮＴＳＣデコーダ４２
からの輝度信号Ｙを８ビットのルックアップ・テーブル
番号に変換する。また、色変換回路４６は、ＮＴＳＣデ
コーダ４２からの輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ／ＶをＲＧ
Ｂ信号に変換し、ディザ回路４８は、そのＲＧＢ信号を
８ビットのルックアップ・テーブル番号に変換する。色
変換回路４６はまた、ＮＴＳＣデコーダ４２からの輝度
信号Ｙ及び色差信号Ｕ／Ｖをそのままインターフェース
５０を介して大容量記憶装置５２に供給する。大容量記
憶装置５２には図示しない音声処理系からディジタル音
声信号も供給されており、映像信号と一緒に大容量記憶
装置５２に記憶される。

【００１８】ディザ回路４４の出力は、フレーム・メモ
リ５４上の、白黒階調画像を表示する画面に対応するメ
モリ領域５４Ａに格納され、ディザ回路４８の出力は、
カラー画像を表示する画面に対応するメモリ領域５４Ｂ
に格納される。フレーム・メモリ５４に記憶される８ビ
ット・データは順に読み出され、ルックアップ・テーブ
ル５６を介して映像表示装置５８に印加される。映像表
示装置５８の表示画面内のウインドウ５８Ａにメモリ領
域５４Ａの画像が表示され、ウインドウ５８Ｂにメモリ
領域５４Ｂの画像が表示される。

【００１９】図５は、大容量記憶装置５２に記憶される
映像及び音声の生データをサーバ１０の大容量記憶装置
１２に映像ファイルとして記憶する処理のフローチャー
トを示す。記憶装置５２から映像及び音声の生データを
読み出し（Ｓ１１）、圧縮符号化処し（Ｓ１２）、サー
バ１０の大容量記憶装置１２に記憶し、映像ファイルと
して登録する（Ｓ１３）。

【００２０】図７は、階調白黒画像とカラー画像を混在
表示する場合の２５６色ルックアップ・テーブルの一例
である。テーブル番号０〜１２７は白黒用であり、７ビ
ットの１２８階調で表現する。テーブル番号１２８〜１
９１はカラー用であり、カラー・ディザの６４色を表現
する。テーブル番号１９２〜２５５は未使用又は他のア
プリケーション用である。

【００２１】図８は、ディザ回路４８の詳細な回路ブロ
ック図を示す。色変換回路４６は、下記式に従いＹＵＶ
系をＲＧＢ系に変換する。即ち、 Ｒ＝Ｙ＋（Ｖ−１２８）／０．７１３ Ｇ＝Ｙ＋（Ｕ−１２８）／０．５６４ Ｂ＝（Ｙ−０．２９９Ｒ−０．１１４Ｂ）／０．５８７ ４値ディザ回路４８ａ，４８ｂ，４８ｃは夫々、色変換
回路４６からのＲ，Ｇ，Ｂデータを２ビットに変換し、
変換回路４８ｄは、４値ディザ回路４８ａ，４８ｂ，４
８ｃからの合計６ビットのデータを、図７に示すテーブ
ル番号１２８〜１９１に割り付ける。

【００２２】映像信号の圧縮方式には、先に説明したよ
うに、フレーム間符号化（ＩＮＴＥＲ）とフレーム内符
号化（ＩＮＴＲＡ）を一定順序又は適応的に配置する圧
縮符号化方式が知られている。フレーム・スキップを考
えると、ある程度の間隔でフレーム内符号化を配置する
必要があり、フレーム内符号化とフレーム間符号化の配
分は、必要とされる圧縮率、画質及び再生処理能力等に
より決定される。本発明の一実施例では、フレーム内符
号化とフレーム間符号化を１フレーム毎に配置する。こ
れにより、フレーム・スキップを細かく制御できる。

【００２３】図８は映像信号の圧縮符号化装置の概略構
成ブロック図を示す。フレーム・メモリ６０は入力画像
データを１フレーム遅延し、その出力はスイッチ６２の
ａ接点に印加される。スイッチ６２のｂ接点には、’
０’が印加されている。スイッチ６２の選択値は、減算
器６４の負入力に印加され、減算器６４の正入力には入
力画像データが印加されている。

【００２４】スイッチ６２はＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲ切
換え信号により、フレーム間符号化のときにはａ接点に
接続し、フレーム内符号化のときにはｂ接点に接続す
る。従って、減算器６４は、フレーム内符号化では入力
画像データをそのまま出力し、フレーム間符号化では前
フレームとの差分値を出力する。符号化回路６６は減算
器６４の出力を圧縮符号化し、圧縮符号データを出力す
る。

【００２５】図９は、図８に対応する復号化装置の構成
ブロック図を示す。復号化回路６８は符号化回路６６に
対応しており、圧縮符号データを復号化する。その出力
は加算器７０に印加される。加算器７０の出力はフレー
ム・メモリ７２で１フレーム遅延されて、スイッチ７４
のａ接点に印加される。スイッチ７４のｂ接点には’
０’が印加されている。スイッチ７４の選択値は加算器
７０に印加される。

【００２６】スイッチ７４は、スイッチ６２と同様に、
ＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲ切換え信号により、フレーム間
符号化のときにはａ接点に接続し、フレーム内符号化の
ときにはｂ接点に接続する。スイッチ７４に対するＩＮ
ＴＲＡ／ＩＮＴＥＲ切換え信号は、圧縮画像データのヘ
ッダに含まれるフレーム内符号化／フレーム間符号化識
別情報から形成される。

【００２７】スイッチ７４の切り換えにより、加算器７
０は、フレーム内符号化されたフレームでは、復号化回
路６８の出力をそのまま出力し、フレーム間符号化され
たフレームでは、復号化回路６８の出力に前フレームの
画像データを加算して出力する。加算器７０の出力が復
元された画像データになる。

【００２８】図１０は、１フレーム毎にフレーム内符号
化とフレーム間符号化を切り換えるようにしたシーケン
スの説明図である。１秒を４枚のフレームで構成してい
る。再生表示処理が間に合わなくてフレーム・スキップ
する場合、フレーム間符号化のフレームをスキップし
て、フレーム内符号化のフレームから再生表示する。

【００２９】符号化した映像データは、図１１に示すよ
うなフォーマットで保存され、伝送される。符号化デー
タの前に固定長のヘッダがあり、そのヘッダには、圧縮
方式、フレーム内符号化又はフレーム間符号化を示す識
別情報、及び符号化データの量を示す情報が含まれる。
各フレームのヘッダを読むことにより、フレーム間符号
化フレームかフレーム間符号化フレーム化を判別でき
る。

【００３０】音声については、周知の一般的な符号化方
式を使用できる。

【００３１】本実施例では、サーバ１０の大容量記憶装
置１２に蓄積された映像データベースから所望の映像フ
ァイルを指定したとき、先ず、指定された映像ファイル
に含まれる音声情報のみをクライエント１４に転送して
再生出力する。クライエント１４の使用者は、その再生
音声を聞いて、映像の要・不要を判断し、必要なら映像
情報の転送を要求する。映像情報の転送の際、サーバ１
０は、既に転送してある音声情報を除外してもよいが、
映像と音声の同期関係を考慮すると、音声情報を含む映
像ファイル全体を転送するのが好ましい。

【００３２】映像と音声を再生同期する際のフローチャ
ートを図１３に示す。Ｔ秒間隔で映像をフレーム表示す
ることを想定している。

【００３３】現時刻がｎ番目のフレームの表示予定時
刻、即ちｎ×Ｔになるのを待ち（Ｓ４１）、予定時刻の
到達又は経過に対して、予定時刻に間に合っているか否
かを判別する（Ｓ４１）。予定時刻に間に合えば、その
フレームを再生表示し（Ｓ４３）、間に合わなければ、
再生処理に要する時間を考慮して間に合いそうな時間的
に先のフレーム内符号化フレームを検索し（Ｓ４２）、
そのフレームを再生表示する（Ｓ４３）。これらの処理
を、映像ファイルの最後まで実行する。

【００３４】上記実施例の処理が、その一部又は全部を
ハードウエア又はソフトウエアのどちらでも実現できる
ことは明らかである。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、再生処理能力の高低に関わらず、
圧縮映像情報を規定周期で再生出力できる。また、再生
処理能力を有効に活用できることになり、スキップする
画面を少なくでき、画像の変化がよりスムーズになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の前提となる映像音声伝送システムの
概略構成ブロック図である。

【図２】 クライエント１４の操作表示画面の説明図で
ある。

【図３】 図１の動作フローチャートである。

【図４】 映像情報をデータ化する装置の概略構成ブロ
ック図である。

【図５】 データ化した映像データを映像ファイル化す
るフローチャートである。

【図６】 白黒とカラーの混在する画像のルックアップ
・テーブルである。

【図７】 ディザ回路４８の詳細な回路ブロック図であ
る。

【図８】 映像情報の圧縮符号化装置の概略構成ブロッ
ク図である。

【図９】 図８に対応する復号化装置の概略構成ブロッ
ク図である。

【図１０】 フレーム内符号化とフレーム間符号化を交
互配置した例のシーケンス図である。

【図１１】 符号化映像情報の記録フォーマットであ
る。

【図１２】 本発明の一実施例の映像ファイルの構造図
である。

【図１３】 映像の同期再生のフローチャートである。

【符号の説明】

１０：ファイル・サーバ １２：大容量記憶装置 １
４：クライエント １６：ネットワーク ２０：インデ
ックス・ウインドウ ２２：ファイルボックス・ウイン
ドウ ２４：再生表示ウインドウ ２６：ｇｅｔボタン
２８：再生ボタン ３０：停止ボタン ４０：Ａ／Ｄ変換器 ４２：ＮＴＳ
Ｃデコーダ ４４：ディザ回路 ４６：色変換回路 ４
８：ディザ回路 ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ：４値ディザ
回路 ４８ｄ：変換回路 ５０：インターフェース ５
２：大容量記憶装置 ５４：フレーム・メモリ ５４
Ａ，５４Ｂ：メモリ領域 ５６：ルックアップ・テーブ
ル ５８：映像表示装置 ５８Ａ：ウインドウ ５８
Ｂ：ウインドウ ６０：フレーム・メモリ ６２：スイ
ッチ ６４：減算器 ６６：符号化回路 ６８：復号化
回路 ７０：加算器 ７２：フレーム・メモリ ７４：
スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定周期の画面が画面内圧縮符号化して
   あり、且つ、画面毎に圧縮方式を示す情報を含むヘッダ
   を付加されている圧縮映像情報を規定周期で再生する映
   像再生装置であって、圧縮映像情報に対する伸長処理
   が、再生表示すべき時刻に間に合わないときには、上記
   ヘッダを参照して時間的に先の画面内圧縮符号化した画
   面を検索し、その間の画面をスキップすることを特徴と
   する映像再生装置。
2. 【請求項２】 上記圧縮映像情報の再生に同期して音声
   を再生する請求項１に記載の映像再生装置。
3. 【請求項３】 上記圧縮映像情報が、動画像を１画面毎
   に交互に画面間符号化及び画面内符号化したものである
   請求項１又は２に記載の映像再生装置。