JPH10257501A - 画像再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】動画像符号化データから復号された動画像信号
中のフレームを適応的に選択して、画質がほぼ一定した
高画質の静止画像を再生できる画像再生装置を提供す
る。 【解決手段】光ディスク１１に記録された動画像符号化
データを光ディスクドライブ部１０により読み取り、か
つデコード部２０により復号して得られた動画像信号を
動画像出力部２２から出力すると共に、この動画像信号
からユーザインタフェース３０を介してユーザにより指
定されたフレームおよびその近傍のフレームを含む複数
のフレームのうち最も高画質のフレームを選択し、この
フレームの画像信号を静止画像出力インタフェース２３
を介して出力する機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動画像符号化データ
を復号して画像を再生する画像再生装置に係り、特に動
画像のみならず動画像から選択された静止画像をも再生
可能とした画像再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像信号を取り込んで、その中の特定
のフレームの画像を静止画像として二次利用するものと
しては、ビデオプリンタ装置やビデオキャプチャ装置が
知られている。従来のビデオプリンタ装置やビデオキャ
プチャ装置は、ＶＴＲやレーザディスク装置等の映像機
器からアナログのＴＶ画像信号を入力し、ユーザにより
選択された特定のフレームをサンプリングして、静止画
像として印刷あるいは表示する構成が一般的である。

【０００３】しかし、ＶＴＲやレーザディスク装置等か
ら出力されるＴＶ画像信号は、静止画像として二次利用
するには十分な解像度が確保されているとは言い難い。
さらに、ＴＶ画像信号はインタレース走査が行われてい
るために、画像の動きが速い場合には、フレーム画像の
印刷あるいは表示を行うとフィールド間の画像のずれが
顕著に現れてしまい、またフィールド表示を行うと垂直
解像度が低下し、高精細な印刷は困難である。

【０００４】一方、近年、動画像符号化の国際標準であ
るＭＰＥＧ−２に基づく符号化方式（以下、ＭＰＥＧ−
２符号化方式という）を用いて圧縮した符号化データを
記憶するディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）とその再
生装置（ＤＶＤプレーヤ）が実用化され、これにより民
生機器レベルで高精細な画像が再生可能となりつつあ
る。ＭＰＥＧ−２符号化方式は、周知の通り動画像信号
に対してディジタル処理による動き補償予測直交変換符
号化によって高能率の圧縮符号化を行う方式であり、符
号化データはディジタルデータとして蓄積されているこ
ともあり、従来のアナログ映像機器に比べて高画質な記
録が期待されている。

【０００５】しかし、ＭＰＥＧ−２符号化方式は、直交
変換係数を量子化して可変長符号化を行う非可逆符号化
であるため、画像の性質と符号化装置の特性によりフレ
ーム毎に均一な画質を得ることは一般に困難である。ま
た、再生される動画像の画質を向上させるため、一般的
に動き補償予測の参照画像として用いられるフレームに
対しては、参照画像として用いられないフレームよりも
相対的に高いＳＮＲで符号化を行う方法がとられてお
り、このこともフレーム毎の画質が一定しない原因とな
っている。

【０００６】従って、ＭＰＥＧ−２符号化方式により得
られた動画像符号化データから復号される動画像中の特
定のフレームを選択して、静止画像の印刷あるいは表示
を行うと、選択されるフレームに応じて画質が変化して
しまうことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のビデオプリンタ装置やビデオキャプチャ装置でアナロ
グのＴＶ画像信号を取り込んで静止画像を印刷あるいは
表示する場合、一般に解像度が十分でなく、またインタ
レース走査の影響もあって高精細な印刷や表示が困難で
あった。

【０００８】さらに、ＭＰＥＧ−２のような高能率動画
像符号化方式による動画像符号化データから復号された
動画像信号では、アナログのＴＶ画像信号に比較して解
像度は高いが、フレーム毎に画質が異なるため、特定の
フレームを選択して印刷あるいは表示を行う場合、選択
されるフレームに応じて画質が異なってしまうという問
題があった。

【０００９】本発明は、動画像符号化データから復号さ
れた動画像信号を通常の動画像再生に加えて高画質な静
止画像信号としても二次利用することを可能とするため
に、復号された動画像中のフレームを適応的に選択して
静止画像信号として出力することができ、しかも画質が
ほぼ一定した高画質の静止画像を再生することができる
画像再生装置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】上記課題を解決するた
め、本発明は動画像符号化データから画質の異なる複数
種類のフレームよりなる動画像信号を復号して出力する
画像再生装置において、復号された動画像信号について
例えばユーザにより指定されたフレームおよびその近傍
のフレームを含む複数のフレームから最も高画質のフレ
ームを選択するフレーム選択手段と、動画像信号のうち
フレーム選択手段によって選択されたフレームの画像信
号を静止画像信号として出力する静止画像出力手段とを
有することを特徴とする。

【００１１】このように本発明では、ユーザにより指定
されたフレームとほぼ同様のシーンで、かつ最も高画質
な一つのフレームが自動的に選択され、そのフレームの
の画像信号が静止画像信号として出力される。こうして
出力される静止画像信号は平均的に画質が一定してお
り、ユーザにより指定されたフレームの種類によって大
きく変化してしまうことはない。

【００１２】また、出力された動画像信号について例え
ばユーザにより第１段階で指定されたフレームおよびそ
の近傍のフレームを含むフレーム群を選択するフレーム
群選択手段と、動画像信号のうちフレーム群選択手段に
より選択されたフレーム群の画像信号を出力するフレー
ム群出力手段を有し、フレーム選択手段においては該フ
レーム群から第２段階で指定されたフレームを選択する
ようにしてもよい。フレーム群選択手段は、例えば指定
されたフレームおよびその近傍のフレームのうちからよ
り高画質の複数のフレームをフレーム群として選択すれ
ばよい。

【００１３】このようにすると、ユーザにより指定され
たフレームの近傍でシーンチェンジ等があり、ユーザの
意図に反したフレームが自動選択されるような場合、ユ
ーザにより第１段階で指定されたフレームおよびその近
傍のフレームを含むフレーム群の画像信号を出力してユ
ーザに提示し、次候補を選択することが可能となり、ユ
ーザの意図したフレームを効率的に選択することが可能
となる。

【００１４】フレーム選択手段では、例えばユーザによ
り指定されたフレームおよびその近傍のフレームを含む
複数のフレームから、フレーム内符号化されたフレー
ム、前方予測符号化されたフレーム、両方向予測符号化
されたフレームの優先順位でフレームの選択を行う。

【００１５】ＭＰＥＧ−２符号化方式で用いられる動き
補償予測直交変換符号化では、一般にランダムアクセス
を可能とするとともに、符号化装置と復号装置との直交
変換および逆直交変換における誤差の蓄積を防ぐ目的
で、周期的にフレーム内符号化画像であるＩピクチャが
挿入されるので、Ｉピクチャから離れるに従って画質は
低下する傾向にある。また、Ｉピクチャおよび前方予測
符号化を行うＰピクチャは、それ以降の符号化画像の参
照画像として用いられるため、参照画像として用いられ
ない両方向予測符号化画像であるＢピクチャよりも小さ
な量子化スケールで符号化を行い、相対的な画質を上げ
ることで、動画像全体としての符号化効率を向上させる
方法がとられる。

【００１６】これらのことから、時間的に隣接したフレ
ーム中ではＩピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャの
順で、相対的に画質がよいと考えられる。従って、この
順位に従って優先的にフレームを選択して出力すること
によって、より高画質なフレームを選択することが可能
となる。

【００１７】フレーム選択手段は、例えばユーザにより
指定されたフレームおよびその近傍のフレームを含む複
数のフレームのフレーム内平均量子化スケールを算出
し、該フレーム内平均量子化スケールが最小のフレーム
を該複数のフレームから選択するようにしてもよい。

【００１８】一般に、類似した画像では量子化スケール
と画質は相関が強く、量子化スケールが小さくなるほど
高画質である。ＭＰＥＧ−２符号化方式では、画像フレ
ーム内のマクロブロック毎に量子化幅を可変とする枠組
みがとられており、各マクロブロックの量子化幅の情報
は符号化データに多重化されている。従って、ユーザに
より指定されたフレームの近傍フレームで、この量子化
スケールのフレーム内の平均値を計算し、その値が最小
のフレームを選択することにより、高画質なフレームを
選択することが可能となる。

【００１９】また、上記のフレーム内平均量子化スケー
ルに対して、ユーザにより指定されたフレームからの時
間間隔に応じて減少する重み関数により重み付けを行
い、該重み付けを行った後のフレーム内平均量子化スケ
ールが最小のフレームを該複数のフレームから選択する
ようにしてもよい。こうすることにより、時間的な精度
と画質とのバランスが最適なフレームを選択することが
可能となる。

【００２０】一方、ＭＰＥＧ−２符号化方式では、符号
化フレームと表示フレームとでフレーム周波数が異なる
符号化を行うことが可能である。このように動画像符号
化データが表示フレームと符号化フレームとで異なるフ
レームレートで符号化されている場合、フレーム選択手
段は符号化フレーム単位でフレームの選択を行うことが
好ましい。

【００２１】例えば、フレーム周波数２４Ｈｚの映画を
フィールド周波数６０Ｈｚのディスプレイで表示できる
ように符号化を行う場合、符号化を行う際は２４Ｈｚの
ノンインタレース走査画像として符号化を行い、再生時
に周期的に６０Ｈｚで３フィールド期間表示を行うこと
を指示するデータを多重し、３フィールド表示の場合は
第３フィールドでは第１フィールドと同じものを表示す
る。従って、再生時の３０Ｈｚの表示フレームの構成
と、符号化および復号時の２４Ｈｚの符号化フレーム構
成とが異なるものとなり、時間的に異なるフィールドか
ら表示フレームが構成される場合がある。

【００２２】この場合、フレーム表示の際にインタレー
ス走査による乱れが生じることがあるが、符号化フレー
ム単位で選択したフレームを静止画像信号として出力す
ることにより、常にノンインタレース走査画像として静
止画像出力を行うことが可能となり、垂直解像度の高い
高精細の静止画像出力が可能となる。

【００２３】静止画像出力手段は、静止画像信号の出力
形式を変換する手段を有することが望ましい。この変換
は、例えばソフトウェアにより実現される。このように
することにより、静止画像の印刷や表示を行う出力機器
のフォーマットに合わせて、通常のアナログ画像信号、
ディジタル画像信号、あるいはプリンタ出力信号等の信
号を選択・変更することが可能となる。

【００２４】静止画像出力手段は、フレーム選択手段に
より選択されたフレームがノンインタレース走査画像か
インタレース走査画像かを判定し、ノンインタレース走
査画像の場合は該フレームの画像信号を静止画像信号と
して出力し、インタレース走査画像の場合は偶数フィー
ルドおよび奇数フィールドのいずれか一方のフィールド
のみを静止画像信号として出力するか、または偶数フィ
ールドおよび奇数フィールドの両方の画像信号を静止画
像信号として出力するようにしてもよい。このようにす
ると、動きを伴う画像をインタレース走査した場合に生
じるフレーム画像の乱れが防止され、しかも動きを伴わ
ないインタレース画像、あるいはノンインタレース画像
においては、垂直解像度の高い静止画像出力が得られ
る。

【００２５】ここで、フレーム選択手段により選択され
たフレームがノンインタレース走査画像かインタレース
走査画像かの判定は、例えば動画像符号化データに多重
されたフレーム走査情報を検出することによって行うこ
とができ、この場合には特別なハードウェアを必要とし
ない。

【００２６】また、隣接する偶数ライン間と隣接する奇
数ライン間の相関および隣接するライン間の相関を算出
し、これらの相関の大きさの大小関係から、特別な付加
情報を必要とすることなしに、ノンインタレース走査画
像かインタレース走査画像かの判定を行うことも可能で
ある。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 （第１の実施形態）図１に、本発明の一実施形態に係る
画像再生装置の構成を示す。この画像再生装置は大きく
分けて、光ディスクドライブ部１０と、デコード部２０
および静止画像となるフレームの選択等のためのユーザ
インタフェースを含むデコード制御部３０からなる。

【００２８】光ディスクドライブ部１０にセットされた
光ディスク１１は、例えばディジタルビデオディスク
（ＤＶＤ）であり、ＭＰＥＧ−２符号化方式により動画
像信号を符号化した動画像符号化データがピット列のよ
うなマーク列として記録されている。この光ディスク１
１に記録された動画像符号化データは、制御回路１３に
よる制御の下で光ピックアップ１２により読み取られ
る。読み取られた動画像符号化データは、制御回路１３
により適宜処理された後、エラー訂正回路１４によりエ
ラーがあれば訂正される。エラー訂正回路１４を通した
動画像符号化データが光ディスクドライブ部１０から出
力され、デコード部２０に渡される。

【００２９】デコード部２０では、デコード制御部３０
におけるデコーダ制御回路３１からの指示に基づいて符
号化データの出力要求を光ディスクドライブ部１０へ出
し、その要求に従って光ディスクドライブ部１０から入
力される動画像符号化データをデコーダ回路２１で復号
して動画像信号を出力する。この動画像信号は、動画像
出力部２２から画像モニタに出力される。また、静止画
像出力部２３からは動画像信号中の選択されたフレーム
の画像信号が静止画像出力として例えばビデオプリンタ
装置やビデオキャプチャ装置に出力される。

【００３０】デコード制御部３０は、デコーダ制御回路
３１をユーザからの指示に基づいてユーザインタフェー
ス３２を介して制御することにより、動画像出力、また
は動画像中の静止画像として出力したいフレームの指
定、および指定されたフレームに基づいて選択されたフ
レームの静止画像出力等の指示を行うことができるよう
に構成されている。以下、このデコード制御部３０の動
作を詳しく説明する。

【００３１】ＭＰＥＧ−２符号化方式は、図２にそのシ
ンタックス構造を示したように、シーケンス、ＧＯＰ(G
roup of Pictures) 、ピクチャ、マクロブロックＭＢの
階層構造を持つ符号化構成となっている。動画像あるい
は静止画像のサーチは、ピクチャヘッダＰＨを順次サー
チすることにより行うことが可能である。また、符号化
ビットストリームとは別途にサーチテーブルを持ち、符
号化ビットストリーム上での動画像あるいは静止画像の
サーチを実現することも可能である。

【００３２】さらに、ＭＰＥＧ−２符号化方式では、画
像の性質と予測方式や量子化幅（以下、量子化スケール
という）といつた符号化パラメータに応じて、復号画像
の画質が変化するのが一般的である。図３は、横軸にフ
レーム、縦軸にフレーム毎の原画像対復号画像のＳＮＲ
の例を示したものである。同図に示したように通常、隣
接したフレーム間では画像が類似しているにも関わら
ず、フレーム単位のＳＮＲの変動、つまり画質変動は非
常に大きなものとなる。従って、ほぼ同一内容の画像で
あっても、選択されるフレームによって画質が大きく異
なってしまう。

【００３３】そこで、本実施形態ではユーザインタフェ
ース３２を介してユーザにより指定されたフレームおよ
びその近傍のフレームを含む複数のフレームについて、
デコーダ制御回路３１においてフレーム毎にその画質を
反映した評価値（コスト）を算出し、コスト最小のフレ
ームを静止画像信号として出力するようにデコード部２
０の制御を行う。

【００３４】図４に、本実施形態におけるデコーダ制御
回路３１でのフレーム選択法の例を示す。図中、構軸は
フレーム、縦軸は評価値を示している。デコーダ制御回
路３１は、ユーザインタフェース３２を介してユーザに
より指定されたフレーム４１およびその近傍のフレーム
を含む複数のフレーム４２について上記の評価値４３を
算出し、これが最小となるフレーム４４を静止画像とし
て選択して、静止画像出力部２３を介して静止画像信号
を出力する。

【００３５】図５は、静止画像出力部２３の構成を示す
ブロック図である。ＣＰＵ５１、静止画像メモリ５２、
命令メモリ５３、プログラムインタフェース５４および
静止画像出力インタフェース５５がバス５６によって接
続されている。

【００３６】デコード制御部３０で選択されたフレーム
に関する動画像符号化データが光ディスクドライブ部１
０により読み取られ、デコード部２０内のデコーダ回路
２１で選択されたフレームが静止画像信号として復号さ
れる。復号された静止画像信号５７は、ＣＰＵ５１によ
る制御下でバス５７を介して静止画像メモリ５２に記録
される。

【００３７】静止画像メモリ５２に記録された静止画像
信号は、ＣＰＵ５１によって命令メモリ５３に記録され
たソフトウェアにより所定の出力信号形式（フォーマッ
ト）に変換され、静止画像出力インタフェース５５より
出力される。ここで、命令メモリ５３がＲＯＭで構成さ
れる場合は、そのＲＯＭを交換することにより、用途に
合わせて出力フ信号形式を容易に変更することが可能で
ある。また、命令メモリ５３がＲＡＭあるいはフラッシ
ュメモリのような書き換え可能メモリにより構成される
場合は、プログラムインタフェース５４によりフォーマ
ット変換ソフトウェアを外部よりダウンロードすること
で、出力信号形式を容易に変更することが可能となる。

【００３８】（第２の実施形態）次に、図６および図７
を参照して第２の実施形態について説明する。本実施形
態においては、画像再生装置の全体的な構成については
第１の実施形態と同様であり、デコーダ制御回路３１で
のフレーム選択法のみが第１の実施形態と異なってい
る。

【００３９】図３に示したように、ＭＰＥＧ−２符号化
方式では、符号化パラメータにより隣接するフレーム間
でもフレームの種類（ピクチャタイプ）によって大きな
画質変動を伴っている。すなわち、ＭＰＥＧ−２符号化
方式ではフレーム内符号化を行うＩピクチャ、前方予測
を行うＰピクチャ、両方向予測を行うＢピクチャの順で
相対的に画質のよい符号化を行う。これは、Ｉピクチャ
はそれ以降の参照画像のベースになり、ＰピクチャはＩ
ピクチャと同様に参照画像として用いられることから、
ピクチャタイプ毎に画質を変化させることにより、動画
像としての総合的な画質を上げるために一般的に用いら
れる手法である。従って、一般に内容の類似性の高い隣
接する複数のフレーム内では、Ｉピクチャ、Ｐピクチ
ャ、Ｂピクチャの順に画質が高くなっている。

【００４０】そこで、本実施形態では図４の縦軸に示し
た前述の評価値としてピクチャタイプ（フレームの種
類）を用い、図６に示すようにユーザにより選択された
フレーム６０に最も近いＩピクチャ６１を自動選択する
か、あるいは、図７に示すようにユーザにより選択され
たフレーム７０に最も近いＰピクチャ７１を自動選択す
ることによって、高画質フレームの自動選択を行う。

【００４１】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態として、フレーム選択の他の態様を図８および
図９を用いて説明する。

【００４２】図８は、本実施形態におけるフレーム選択
に係る部分の構成を示すブロック図である。本実施形態
では、デコーダ回路８１およびデコーダ制御回路８３の
構成が第１の実施形態と若干異なり、さらに平均量子化
スケール算出回路８２が追加されている。デコーダ回路
８１はマクロブロック単位の量子化スケールを示す量子
化スケール情報８４およびフレーム同期信号８５を出力
し、平均量子化スケール算出回路８２により各フレーム
毎の平均量子化スケールを算出する。算出された平均量
子化スケールを評価値として、デコーダ制御回路８３に
よりフレームの自動選択がなされる。

【００４３】図９は、このフレーム自動選択の具体例を
示す図であり、９１はユーザにより指定されたフレーム
９５の近傍フレームおいて算出された各フレームの平均
量子化スケールの値の例を示している。この例では、評
価値として算出された平均量子化スケールの値そのもの
を用いることが可能であり、その場合はフレーム９５が
最も高画質のフレームとして検出される。

【００４４】また、時間方向の解像度に重きをおく場
合、すなわちユーザにより指定されたフレームにより近
い画像で、かつ高画質のフレームを選択する要求がある
場合には、算出された平均量子化スケール９１に対し
て、ユーザにより指定されたフレームからのフレーム間
隔に応じた重み関数９２を乗じた重み付き平均量子化ス
ケール９３を算出し、算出された重み付き平均量子化ス
ケール９３の値を評価値としてコスト最小のフレーム９
４を選択フレームとする。

【００４５】（第４の実施形態）次に、図１０〜図１１
を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。これま
での実施形態では、ユーザにより指定されたフレームお
よびその近傍のフレームを含む複数のフレームから最も
高画質のフレームの画像信号を静止画像出力として選択
している。これに対して、本実施形態ではユーザによる
指定を２段階に分け、まず第１段階でユーザにより指定
されたフレームおよびその近傍のフレームを含むフレー
ム群を静止画像出力の候補フレームとして出力し、これ
らの候補フレームから第２段階でユーザにより指定され
たフレームを静止画像出力として最終的に選択する。

【００４６】図１０は、本実施形態におけるフレーム選
択の手順を示すフローチャートであり、また図１１は静
止画像出力の候補フレームからユーザが選択する際に用
いるＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）の例
を示している。

【００４７】まず、ユーザにより動画像中の静止画像出
力として希望する特定のフレームがタイムコードまたは
特殊再生機能（ジョグアンドシャトル再生、一時停止
等）等を利用して指定される（ステップＳ１０１）。そ
して、指定されたフレームおよびその近傍のフレームを
含むフレーム群である候補フレームの静止画像信号が復
号される（ステップＳ１０２）。

【００４８】次に、候補フレームの画像の画質の評価値
が計算され（ステップＳ１０３）、さらに候補フレーム
１１２の画像が縮小されて一覧表示される（ステップＳ
１０４）。この際、各候補フレーム１１２の画像の時刻
１１３および画質（評価値）１１４も併せて表示され
る。また、候補フレームはソート１１５により設定され
た時刻順あるいは画質順に表示される。図１１は候補フ
レームを画質順にソートして表示した例を示している。
さらに、候補フレームの中の一つをユーザの指定より特
定のフレームをフルサイズ表示に切り替えることも可能
である。

【００４９】次に、ユーザにより次候補１１６および前
候補１１７の操作が適宜行われて候補フレームの選択が
行われ（ステップＳ１０６）、これらから最終的に静止
画像出力を行うフレームが決定されると（ステップＳ１
０７）、その決定されたフレームの静止画像信号が静止
画像出力部２３により出力信号形式が適宜変換された
後、出力される（ステップＳ１０８）。

【００５０】（第５の実施形態）次に、図１２〜図１６
を用いて本発明の第５の実施形態を説明する。本実施形
態では、図１中の静止画像出力部２３において、静止画
像出力として選択されたフレームがインタレース走査画
像かノンインタレース走査画像かを判定し、インタレー
ス走査画像の場合は偶数フィールドおよび奇数フィール
ドのいずれか一方のフィールドのみを静止画像信号とし
て出力するか、または偶数フィールドおよび奇数フィー
ルドの両方の画像信号を静止画像信号として出力するよ
うに構成されている。

【００５１】図１２は、本実施形態に係る要部の構成を
示すブロック図である。本実施形態では、デコーダ回路
１２１およびデコーダ制御回路１２３の構成が第１の実
施形態と若干異なり、さらに表示形態判定／変換回路１
２２が追加されている。表示形態判定／変換回路１２２
は、図１中の静止画像出力部２３に含まれる。

【００５２】図１３（ａ）に示すように、時間的に水平
方向に移動するオブジェクトが含まれる動画像は、フレ
ーム構成の静止画像として見たとき、各フレームがイン
タレース走査画像である場合（ｂ）とノンインタレース
走査画像である場合（ｃ）とで、その品質が大きく異な
る。すなわち、ノンインタレース走査画像では垂直解像
度の高い乱れのない静止画像となるのに対して、インタ
レース走査画像ではフィールド間の時刻が異なるため、
ライン毎の時刻の違いが悪影響を及ぼしてしまい、良好
な静止画像とはならない。

【００５３】一方、動きがない画像はフレーム構成の静
止画像として見たとき、インタレース走査、ノンインタ
レース走査ともに垂直解像度の高い乱れのない画像とな
る。従って、静止画像出力を行う場合、ノンインタレー
ス走査画像では、常にフレーム構成の画像信号を出力
し、インタレース走査画像では、動きがあるときはフィ
ールド構成の画像信号、動きがないときはフレーム構成
の画像信号をそれぞれ出力することが最適であると考え
られる。

【００５４】そこで、本実施形態においては、表示形態
／判定変換回路１２２により静止画像の最適な表示形
態、すなわち静止画像信号としてフレーム構成の画像信
号を出力して表示すべきか（これをフレーム表示とい
う）、あるいはフィールド構成の画像信号を出力して表
示すべきか（これをフィールド表示という）を判定す
る。そして、フレーム表示の場合はフレーム構成の画像
信号を出力し、フィールド表示と判定した場合は、偶数
または奇数のラインを２度ずつ出力して静止画像信号と
して出力するか、あるいは、さらに画面内の領域毎の動
き量に応じた補正を加えてフレーム構成の画像信号を再
構成し、静止画像信号として出力する。

【００５５】すなわち、デコーダ制御回路１２３で静止
画像として選択された画像がノンインタレース走査画像
の場合は、フレーム表示と判定してフレーム構成の画像
信号を静止画像信号として出力する。

【００５６】一方、デコーダ制御回路１２３で静止画像
として選択された画像がインタレース画像の場合は、画
像に動きがあるときはフィールド表示と判定してフィー
ルド構成の画像信号（偶数フィールドおよび奇数フィー
ルドのいずれか一方のフィールドのみの画像信号）を静
止画像信号として出力するが、動きのない画像ではフレ
ーム表示と判定してフレーム構成の画像信号を静止画像
信号として出力する。みのようにすることで、垂直解像
度が高く、かつインタレース走査による乱れのない静止
画像を出力することが可能である。

【００５７】ここで、表示形態／判定変換回路１２２で
のフィールド／フレーム表示形態の判定には、例えば符
号化データ中に含まれる原画像の走査情報を利用するこ
とが可能である。具体的には、ＭＰＥＧ−２符号化方式
では全フレームがノンインタレース走査画像である場合
には、図１４および図１５に示すシンタックスエレメン
トのうち、sequence-extension（）内のprogressive-se
quenceフラグによりインタレース走査画像／ノンインタ
レース走査画像の判定が可能である。また、各フレーム
の画像がインタレース走査画像かあるいはノンインタレ
ース走査画像かの判定は、picture-coding-extensio
n（）内のprogressive-frame フラグによって可能であ
る。

【００５８】図１６に、本実施形態におけるフィールド
表示／フレーム表示形態判定回路の他の構成例を示す。
図中、１３０はフレーム画像を示しており、１３１は偶
数フィールドの画素、１３２は奇数フィールドの画素を
それぞれ示している。第１の加算器１３３は、同一フィ
ールド内のライン間相関、つまり偶数フィールドのライ
ン間および奇数フィールドのライン間相関の総和を算出
する。第２の加算器１３４は、同一フレーム内のライン
間相関を算出する。そして、比較器１３５により第１の
加算器１３３で算出されたフィールド内相関と、第２の
加算器１３４で算出されたフレーム内相関の大小比較を
行う。この比較の結果、フレーム内相関がフィールド内
相関を上回る場合はフレーム表示、それ以外の場合はフ
ィールド表示に自動的に切り替えることにより、最適な
表示形態を自動的に設定することが可能となる。

【００５９】（第６の実施形態）次に、図１７を参照し
て本発明の第６の実施形態を説明する。ＭＰＥＧ−２符
号化方式では、フレームレート２４Ｈｚの映画をフィー
ルドレート６０Ｈｚのディスプレイで表示可能とするた
めに、一般に３：２プルダウンと呼ばれる手法を用いて
フレームレート変換を行っている。図１７は、このフレ
ームレート変換の説明図である。

【００６０】図１７において、１４０〜１４４はフレー
ムレート２４Ｈｚの連続するフレームであり、これを単
位として符号化および復号が行われる。一方、復号後の
表示に際しては、復号された各フレームを３フィールド
期間、２フィールド期間と交互に表示時間を変化させて
表示を行うことにより、フィールドレート６０Ｈｚのデ
イスプレイでの表示を可能としている。すなわち、この
場合には符号化フレームのフレームレートは２４Ｈｚ、
表示フレームのフレームレートは６０Ｈｚと異なってい
る。

【００６１】３フィールド表示および２フィールド表示
においては、復号された各フレームの画像をインタレー
ス走査して偶数ラインと奇数ラインに分割し、これらを
表示フィールドの位相に合わせて選択して出力を行う。
また、３フィールド期間表示の場合は、第１フィールド
と第３フィールドとは同じ画像信号が表示される。従っ
て、表示フレームにおいては前述したインタレース走査
の影響が出るフレームと出ないフレームが混在すること
となる。

【００６２】例えば、図１７において表示フィールド１
５０および１５１で構成される表示フレームは、共に同
じ符号化フレーム１４０から構成されているため、イン
タレース走査による画像の乱れは発生しないが、表示フ
ィールド１５２および１５３で構成される表示フレーム
は、時刻の異なる二つの符号化フレーム１４０および１
４１から構成されるため、インタレース走査による乱れ
が発生してしまい、動きがある場合はフレーム形態での
静止画像出力は困難となる。

【００６３】そこで、本実施形態では静止画像出力を表
示フイールド１５０〜１６２から構成せずに、符号化フ
レーム１４０〜１４４から選択して出力することによっ
て、３：２プルダウン時においても、高精細でかつイン
タレース走査の影響のない静止画像出力を可能としてい
る。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば動
画像符号化データから画質の異なる複数種類のフレーム
よりなる動画像信号を復号して動画像を再生し、必要に
応じて静止画像を出力する画像再生装置において、動画
像信号中のユーザにより指定されたフレームの近傍で、
最も高画質のフレームを選択して静止画像信号として出
力することにより、ユーザにより指定されたフレームと
ほぼ同様のシーンで、かつ画質が一定した高画質な静止
画像を再生することが可能となる。

【００６５】また、第１段階で指定されたフレームおよ
びその近傍のフレームを含むフレーム群を選択してユー
ザに提示し、そのフレーム群から第２段階で指定された
フレームを選択して静止画像信号を出力することによ
り、ユーザにより指定されたフレームの近傍でシーンチ
ェンジ等があり、ユーザの意図に反したフレームが自動
選択されるような場合でも、最終的にユーザの意図した
フレームを効率的に選択して静止画像として再生するこ
とができる。

【００６６】さらに、選択されたフレームがノンインタ
レース走査画像かインタレース走査画像かを判定し、ノ
ンインタレース走査画像の場合は該フレームの画像信号
を静止画像信号として出力し、インタレース走査画像の
場合は偶数フィールドおよび奇数フィールドのいずれか
一方のフィールドのみを静止画像信号として出力する
か、または偶数フィールドおよび奇数フィールドの両方
の画像信号を静止画像信号として出力することにより、
動きを伴う画像をインタレース走査した場合に生じるフ
レーム画像の乱れが防止され、しかも動きを伴わないイ
ンタレース画像、あるいはノンインタレース画像におい
ては、垂直解像度の高い静止画像を再生することができ
る。

【００６７】また、動画像符号化データが表示フレーム
と符号化フレームとで異なるフレームレートで符号化さ
れている場合には、符号化フレーム単位でフレームの選
択を行って静止画像信号として出力することで、常にノ
ンインタレース走査画像として静止画像出力を行うこと
ができ、垂直解像度の高い高精細の静止画像出力が可能
となる。

【００６８】さらに、本発明によれば静止画像信号の生
成に際して出力形式をソフトウェア処理で変換する機能
を付加することによって、静止画像の印刷や表示を行う
出力機器のフォーマットなどに応じてソフトウェアの変
更のみで容易に静止画像の出力信号形式を変更すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像再生装置の
構成を示すブロック図

【図２】ＭＰＥＧ−２符号化方式のシンタックス構造を
説明する図

【図３】ＭＰＥＧ−２符号化方式におけるフレーム単位
の画質変動の例を示す図

【図４】同実施形態に係る自動フレーム選択の概要を説
明するための図

【図５】同実施形態における静止画像出力部の構成を示
すブロック図

【図６】本発明の第２の実施形態に係るフレーム選択方
法を説明するための図

【図７】本発明の第２の実施形態に係る他のフレーム選
択方法を説明するための図

【図８】本発明の第３の実施形態に係る要部の構成を示
すブロック図

【図９】同実施形態に係るフレーム選択方法を説明する
ための図

【図１０】本発明の第４の実施形態に係るフレーム選択
手順を示すフローチャート

【図１１】同実施形態におけるＧＵＩ（グラフィカルユ
ーザインタフェース）の例を示す図

【図１２】本発明の第５の実施形態に係る要部の構成を
示すブロック図

【図１３】インタレース走査によるフレーム画像の乱れ
の例を示す図

【図１４】ＭＰＥＧ−２符号化方式におけるシーケンス
ヘッダの一部を示す図

【図１５】ＭＰＥＧ−２符号化方式におけるピクチャヘ
ッダの一部を示す図

【図１６】本発明の第６の実施形態に係る要部の構成を
示すブロック図

【図１７】本発明の第７の実施形態を説明するためのフ
レームレート変換の例を示す図

【符号の説明】

１０…光ディスクドライブ部 １１…光ディスク １２…光ピックアップ １３…光ディスクドライブ制御回路 １４…エラー訂正回路 ２０…デコード部 ２１…デコーダ回路 ２２…動画像出力部 ２３…静止画像出力部 ３０…デコード制御部 ３１…デコーダ制御回路 ３２…ユーザインタフェース ５１…ＣＰＵ ５２…静止画像メモリ ５３…命令メモリ ５４…プログラムインタフェース ５５…静止画像出力インタフェース ５６…バス ８１…デコーダ回路 ８２…平均量子化スケール算出回路 ８３…デコーダ制御回路 １２１…デコーダ回路 １２２…表示形態判定／変換回路 １２３…デコーダ制御回路 １３０…フレーム画像 １３１…偶数フィールドラインの画素 １３２…奇数フィールドラインの画素 １３３…フィールド相関算出回路 １３４…フレーム相関算出回路 １３５…比較器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動画像符号化データから画質の異なる複数
   種類のフレームよりなる動画像信号を復号する動画像復
   号手段と、 前記動画像信号を出力する動画像出力手段と、 前記動画像信号について指定されたフレームおよびその
   近傍のフレームを含む複数のフレームから最も高画質の
   フレームを選択するフレーム選択手段と、 前記動画像信号のうち前記フレーム選択手段によって選
   択されたフレームの画像信号を静止画像信号として出力
   する静止画像出力手段とを有することを特徴とする画像
   再生装置。
2. 【請求項２】動画像符号化データから画質の異なる複数
   種類のフレームよりなる動画像信号を復号する動画像復
   号手段と、 前記動画像信号を出力する動画像出力手段と、 前記動画像信号について第１段階で指定されたフレーム
   およびその近傍のフレームを含むフレーム群を選択する
   フレーム群選択手段と、 前記動画像信号のうち前記フレーム群選択手段により選
   択されたフレーム群の画像信号を出力するフレーム群出
   力手段と、 前記フレーム群から第２段階で指定されたフレームを選
   択するフレーム選択手段と、 前記動画像信号のうち前記フレーム選択手段によって選
   択されたフレームの画像信号を静止画像信号として出力
   する静止画像出力手段とを有することを特徴とする画像
   再生装置。
3. 【請求項３】前記フレーム選択手段は、前記指定された
   フレームおよびその近傍のフレームを含む複数のフレー
   ムから、フレーム内符号化されたフレーム、前方予測符
   号化されたフレーム、両方向予測符号化されたフレーム
   の優先順位でフレームの選択を行うことを特徴とする請
   求項１または２に記載の画像再生装置。
4. 【請求項４】前記フレーム選択手段は、前記指定された
   フレームおよびその近傍のフレームを含む複数のフレー
   ムのフレーム内平均量子化スケールを算出し、該フレー
   ム内平均量子化スケールが最小のフレームを該複数のフ
   レームから選択することを特徴とする請求項１または２
   に記載の画像再生装置。
5. 【請求項５】前記フレーム選択手段は、前記指定された
   フレームおよびその近傍のフレームを含む複数のフレー
   ムのフレーム内平均量子化スケールを算出し、該フレー
   ム内平均量子化スケールに対して、前記指定されたフレ
   ームからの時間間隔に応じて減少する重み関数により重
   み付けを行い、該重み付けを行った後のフレーム内平均
   量子化スケールが最小のフレームを該複数のフレームか
   ら選択することを特徴とする請求項１または２に記載の
   画像再生装置。
6. 【請求項６】前記動画像符号化データは、表示フレーム
   と符号化フレームとで異なるフレームレートで符号化さ
   れており、 前記フレーム選択手段は前記符号化フレーム単位でフレ
   ームの選択を行うことを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の画像再生装置。
7. 【請求項７】前記静止画像出力手段は、前記静止画像信
   号の出力形式を変換する手段を有することを特徴とする
   請求項１または２に記載の画像再生装置。
8. 【請求項８】前記静止画像出力手段は、前記フレーム選
   択手段により選択されたフレームがノンインタレース走
   査画像かインタレース走査画像かを判定し、ノンインタ
   レース走査画像の場合は該フレームの画像信号を静止画
   像信号として出力し、インタレース走査画像の場合は偶
   数フィールドおよび奇数フィールドのいずれか一方のフ
   ィールドの画像信号のみを静止画像信号として出力する
   か、または偶数フィールドおよび奇数フィールドの両方
   の画像信号を静止画像信号として出力することを特徴と
   する請求項１、２または７に記載の画像再生装置。