JP2002223416A

JP2002223416A - 動画像の復号化方法

Info

Publication number: JP2002223416A
Application number: JP2001019529A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yasuda; 誠安田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-09

Abstract

(57)【要約】【課題】逆方向再生時に、表示の自然さを損なわない
滑らかな再生画像を実現する。【解決手段】ＩまたはＰフレームのみをデコードして
通常再生時と逆順に出力して再生画像を得るが、このと
きフレームすべての画像を残しておくのではなく、Ｉ，
Ｐフレームをデコード完了すると、１つ前のＩ，Ｐフレ
ームの片側のフィールドの画像メモリを解放し、次のデ
コード処理に再利用する。デコード処理は、利用可能な
画像メモリがなくなるまで行い、デコード処理と完成済
みの画像の逆順出力を並行して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄積記憶装置に格
納された動画像を再生する際に用いる動画像の復号化方
法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報化社会の進展に伴い、時間や
距離の壁を越え動画像を他者に伝えたいという要望が高
まっている。ディジタル技術の本格的な実用化の時代を
迎え、動画像を記録装置やパソコンで記録・再生した
り、通信網を用いて遠距離間を伝送することが可能にな
ってきた。また、通信の分野だけでなく、放送の分野で
もディジタル技術を用いた伝送及び符号化方式の採用が
行われている。

【０００３】ディジタル信号の動画像や音声信号は、デ
ィジタル化したそのままの状態では一般に符号量が膨大
になるため、効率よく記録および伝送するためには、高
能率符号化技術の利用が必須とされており、符号化装置
や復号化装置が既に実用に供されている。

【０００４】このような高能率符号化技術として、通称
ＭＰＥＧ規格(Moving Picture Experts Group)と呼ばれ
る「インフォメーション・テクノロジージェネリック
・コーディング・オブ・ムービング・ピクチャーズ・ア
ンド・アソシエーティッド・オーディオ・フォー・ディ
ジタル・インフォメーション」（Information technolo
gy - Generic coding of moving pictures and associa
ted audio for digital information（ISO/IEC13818-
2））に記述の方法に準じた方法が用いられることがあ
る。

【０００５】ＣＤ（コンパクト・ディスク）にディジタ
ル動画像を記録したビデオＣＤやビデオＣＤよりもより
高画質で長時間のディジタル動画像を記録したＤＶＤ
は、その応用例の一つである。

【０００６】これらビデオＣＤやＤＶＤのプレーヤのよ
うに、蓄積メディアを用いた復号化装置では、単に動画
像を時間軸上で過去から未来方向へ再生する通常再生だ
けでなく、未来から過去方向へ再生する逆方向再生が必
須の機能である。

【０００７】以下、上記従来の復号化方法について説明
する。はじめに、MPEG規格におけるディジタル動画像の
符号化方法及びビットストリームについて説明する。

【０００８】MPEG規格では、図７に示すように、ディジ
タル動画像は一続きのビデオフレーム７００から構成さ
れると想定し、シーケンスと呼ばれる一連のビデオフレ
ーム群５００を符号化する。シーケンスは、グループ・
オブ・ピクチャーズ（以下GOPと表す。）と呼ばれる、
通常０．５秒程度ごとの一連のビデオフレーム群６００
に分割して符号化されている。

【０００９】GOPは、一例として図８に模式的に示すよ
うに、自分自身のビデオフレームのみのデータを用いて
符号化したＩ(intra)フレーム、時間的に前のフレーム
（Ｉフレーム及びＰフレーム）のデータから予測符号化
が可能なＰ(predictive)フレーム、時間的に前及び後ろ
のＩフレーム及びＰフレームから内挿予測符号化が可能
なＢ(bi-directionally predictive)フレームから構成
される。

【００１０】尚、各フレームはピクチャと呼ばれ、Ｉ、
ＰおよびＢの種別は、ピクチャタイプと呼ばれる。ピク
チャタイプに付属する数字は、フレーム番号でそのGOP
内の表示順番を表している。

【００１１】各フレーム内の構造を図９に示す。ピクチ
ャは、１個以上のスライスと呼ばれる画面上で帯状の一
続きの領域から構成され、さらにスライスは、１個以上
のマクロブロックと呼ばれる横１６画素×縦１６ライン
の画像ブロック８００から構成される。

【００１２】マクロブロックは、図１０及び図１１に示
すように、ブロックと呼ばれる横８画素×縦８ラインの
画像ブロック複数個から成り、一例として輝度信号(Ｙ)
のブロック４個と、２系統の色信号(Ｃb，Ｃr)それぞれ
１個のブロックから構成される。この場合、色信号は、
原画像を縦、横ともに輝度信号に対して半分の解像度で
サンプリングされている。

【００１３】マクロブロック以下の階層では、符号化時
に選択されたマクロブックの予測モード情報、動き補償
予測に用いる動きベクトル、符号化されたＤＣＴ係数情
報などの情報が存在する。これらのマクロブロック層以
下の各情報の符号化には、可変長符号が用いられてお
り、出現頻度が高いものほど短い符号を割り当てること
で、ビットストリームの大半を占めるマクロブロック層
の情報を効率的に符号化している。

【００１４】以上のように構成された全階層の情報は、
図８に示すように、復号化装置側で順番に正しくデコー
ドできるように符号化順に並び変えられて、各フレーム
に各階層の符号化情報を保持するヘッダやエクステンシ
ョンと呼ばれる階層情報とともに配置され、ビットスト
リームを構成する。

【００１５】次に、MPEGビットストリームにおける、逆
方向の再生方法について説明する。通常再生時は、ビッ
トストリームのすべてのピクチャについてデコードして
表示するが、逆方向再生時は、未来から過去方向へ時間
軸上で遡るようにGOPごとのストリームを復号化装置に
対して転送を繰り返し行い、GOPに含まれる最初のＩフ
レームのみを次々にデコードして表示することで実現さ
れている。

【００１６】この様子を図１２〜図１４に示す。図１２
は、符号化順で記載したビットストリーム中のピクチャ
データ、図１３は、その通常再生時の出力画像であり、
ストリームに含まれる全てのフレームを記載している。
ここで、GOP(n)とは、シーケンスの先頭からｎ番目のGO
Pであることを意味している。

【００１７】逆方向再生時には、GOP(n),GOP(n-1),GOP
(n-2)...というように降順にGOPのストリームを入力
し、図１４に示すように、それぞれの中に含まれる最初
のIフレーム（この例では各々Ｉ２フレーム）のみをデ
コードして表示する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成では、逆方向再生の際には、供給されるビットストリ
ーム中のGOP１つに対して１枚の画像しか表示されない
ため、出力画像として時間的に間隔のあいた画像が表示
されてゆくことになり、その結果、滑らかな再生画像が
得られないという課題があった。

【００１９】本発明は、かかる点に鑑み、再生画像の自
然さを損なわない、滑らかな再生画像を得る方法を提供
することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の動画像の復号化方法は、動画像を連続した
複数の画像群に分割し、前記画像群ごとに符号化処理し
て得た符号列を入力とし、前記符号列中に含まれる第１
の非双方向予測フレーム画像のみを復号して復号画像を
得る復号化方法であって、第２の非双方向予測フレーム
画像の復号処理の完了後に、前記第２の非双方向予測フ
レーム画像より以前に復号処理した第３の非双方向予測
フレーム画像の片側のフィールド画像を格納している画
像メモリを次回の第４の非双方向予測フレーム画像の復
号処理に再利用することを特徴とする。

【００２１】また、前記第１の非双方向予測フレーム画
像を、通常再生時の表示順とは逆順に出力して前記復号
画像を成すことを特徴とする。

【００２２】また、本発明の動画像の復号化装置は、第
１の動画像を連続した複数の画像群に分割し、前記画像
群ごとに符号化処理して得た符号列を入力し、第２の動
画像を得る復号化装置であって、前記符号列を入力と
し、復号して得た復号済みの第１の画像データを出力す
る復号化手段と、第２の画像データを格納する複数の小
領域を具備する画像メモリと、前記複数の小領域中の前
記第２の画像データを選択的に前記復号化手段に出力す
る第１の選択手段と、前記第１の画像データを前記複数
の小領域中へ選択的に格納する第２の選択手段と、前記
複数の小領域中の前記第２の画像データを選択的に出力
する第３の選択手段と、前記第１の選択手段と前記第２
の選択手段と前記第３の選択手段を制御する画像メモリ
制御手段を具備し、前記復号化手段は、前記符号列中に
含まれる第１の非双方向予測フレーム画像のみを復号し
て前記第１の画像データを得、前記画像メモリ制御手段
は、第２の非双方向予測フレーム画像の復号処理の完了
後に、前記第２の非双方向予測フレーム画像より以前に
前記復号処理した第３の非双方向予測フレーム画像の片
側のフィールド画像を格納している画像メモリを次回の
第４の非双方向予測フレーム画像の前記復号処理に再利
用するように、前記第１の選択手段と前記第２の選択手
段と前記第３の選択手段を制御することを特徴とする。

【００２３】また、前記第１の非双方向予測フレーム画
像を、通常再生時の表示順とは逆順に出力して前記動画
像を成すことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形
態に係る復号化方法を示す図である。

【００２５】最初に、逆再生しようとしているMPEGビッ
トストリームのGOP構成を図８に示し、また、今まさに
逆再生モードに入った瞬間の、現在表示中のフレームを
GOP(n)のB13フレーム(以下、逆再生開始フレームとい
う。)として説明する。

【００２６】本実施の形態において、逆方向再生の際に
は図１に示すように、DECM[1]からDECM[6]までの６枚の
デコード処理用の画像メモリを用いる。各画像メモリ
は、フィールド画像１枚を格納することができ、通常再
生時にもデコード及び表示用に用いられる。図１におい
て、「--」は任意の画像データを表し、(A),(B),
(C),...は、１フレーム時間経過毎の画像メモリの使用
状況を表すこととする。

【００２７】まず、逆再生モードに入った時は、逆再生
開始フレームであるB13フレームのトップ側のフィール
ドを表示する。この様子を図１(Ａ)に示す。太枠で囲ん
だ画像メモリは現在表示用の読み出しをされていること
を示し、「B13t」のように、フレーム番号に後置する
「t」はトップ側(top)の、「b」はボトム側(bottom)
の、それぞれ画像データを表すこととする。

【００２８】(Ａ)では、GOP(n)のGOPストリームのデコ
ードを開始し、先頭のI2フレームのストリームをデコー
ドして、画像データをトップ側I2tはDECM[1]に、ボトム
側I2bはDECM[2]にそれぞれ格納する。但し、表示画像
は、B13tのままとする。図１において、ハッチングされ
ている画像メモリは、デコード画像が新たに格納された
ことを示す。

【００２９】ここで、格納される画像メモリとして、DE
CM[1]、DECM[2]を選んだが、現在表示中と仮定したDECM
[6]以外の画像メモリで、かつ、逆再生用に生成された
画像が格納された画像メモリ以外であればよい。すなわ
ち、今回は、逆再生用に生成された画像はまだないの
で、DECM[1]、DECM[2],..DECM[5]がそれに該当する。

【００３０】どんな場合においても、現在表示中の画像
メモリに対しては、書き込みを行わないように表示及び
格納先の画像メモリを選択することで、視聴者に対して
更新途中の見苦しい画像が出力されることを防ぐ。

【００３１】次に、１フレーム時間後の(Ｂ)において
は、さらにGOPストリームのデコードを行い、ビットス
トリームの符号化順で後続する、B0,B1のストリームを
読み捨て、次に遭遇するＩまたはＰフレームであるP5フ
レームのストリームデコードし、P5tをDECM[3]、P5bをD
ECM[4]にそれぞれ格納する。

【００３２】ここで、注意を要するのは、P5フレームの
デコード時、I2フレームの画像が参照画像として用いら
れる可能性があることである。すなわち、P5フレームの
デコードに際しては、そのデコード完了の瞬間まで、I2
フレームの画像データは保持さなくてはならない。

【００３３】次に、１フレーム時間後の(Ｃ)において
は、さらにGOPストリームのデコードを行い、ビットス
トリームの符号化順で存在する、B3,B4のストリームを
読み捨て、次に存在するＩまたはＰフレームであるP8フ
レームのストリームをデコードし、P8tをDECM[5]、P8b
をDECM[2]にそれぞれ格納する。

【００３４】ここで、P8フレームのデコード画像は、本
来P8tとP8bの２フィールド分の画像データとなるはずで
あるが、(Ｂ)の時点で既に画像メモリは逆再生用にデコ
ードして得た画像データによって１枚DECM[5]を残して
全て使用中となっているため、このままではP8フレーム
の画像データは格納することができない。

【００３５】そこで、空きのDECM[5]へはP8フレームの
トップ側P8tを格納し、ボトム側P8bは、前回(Ｂ)におい
てP5フレームのデコード時に参照されはしたが、既にも
う参照される可能性がなくなったI2bを格納しているDEC
M[2]に格納する。

【００３６】次に、１フレーム時間後の(Ｄ)では、更に
GOPストリームのデコードを行い、ビットストリームの
符号化順で存在するB6，B7のストリームを読み捨て、次
に存在するIまたはPフレームであるP11フレームのスト
リームをデコードする。

【００３７】ここでも、P11フレームのデコード画像
は、本来P11tとP11bの２フィールド分の画像データとな
るはずであるが、(Ｃ)の時点で既に画像メモリは逆再生
用にデコードして得た画像データにより、完全に空きが
なくなっているため、このままではP11フレームの画像
データは一切格納することができない。

【００３８】そこで、前回(Ｃ)においてP8フレームのデ
コード時に参照され、もう参照される可能性のない、P5
bを格納しているDECM[4]に、P11フレームの画像データ
のうちトップ側であるP11tのみを格納する。すなわち、
P5bのデコード画像は上書きされる。P11bについては、
デコード処理によって画像データを求めるものの、それ
を画像メモリに格納しないか、または、そもそもP11bの
画像データを求める処理自身を行わない。

【００３９】P11フレームのデコード完了時点で、P8bは
既にもう参照される可能性がなくなったため、これを格
納しているDECM[2]を解放して、次なるフレーム(P14フ
レーム)のデコードに備えることは可能であるが、デコ
ード済の最新のIまたはPフレームであるP11フレーム
は、トップ側画像P11tしか画像メモリ上に残っていない
ために、P11t及びP11bを参照してデコードする可能性の
ある、次フレームのデコードをもはや行うことはできな
い。

【００４０】そのため、この時点で逆再生のために転送
されたGOP(n)のデコードはここで終了し、最後にデコー
ドされたP11tの画像表示を行う。このとき、今まで表示
中だった画像メモリDECM[6]を解放し、デコード処理に
再利用できるように空き画像メモリとする。

【００４１】続く(E),(F),(G),...の各時間では、デコ
ード済みのIまたはPフレームの画像をデコードし作成し
たときと逆順に画像表示してゆく。

【００４２】すなわち、P8t,P5t,I2t,...の順番に表示
する。逆再生用に作成されたデコード済み画像データの
うち、未表示のものがまだ画像メモリ上に残っている限
り、表示済みの画像メモリはデコード処理に再利用でき
るように空き画像メモリとして解放後、次の逆再生画像
を表示する。

【００４３】尚、GOPストリームの入力が遅れたり滞っ
たりして、未表示の逆再生画像が画像メモリ上に一切残
っていない状況に陥った場合は、直前の画像を表示し続
けることとし、空き画像メモリとして解放することを一
時保留する。

【００４４】(E),(F),(G),...の各時間では、以上の動
作と並行して、通常再生時の表示順番で時間的に直前に
位置する、GOP(n-1)のストリームのデコードを、(A)〜
(D)と同様に行う。つまり、(E)では、GOP(n-1)の先頭の
I2フレーム(I2')、(F)ではP5フレーム(P5')、(G)ではP8
フレーム(P8')、(H)ではP11フレーム(P11')のデコード
を行う。ここで、GOP(n-1)に属するフレームは「'」
で、GOP(n-2)に属するフレームは「''」で、GOP(n-3)に
属するフレームは「'''」で区別した。

【００４５】以上のように、デコードするGOPストリー
ムを、GOP(n-1),GOP(n-2),...という具合に時間方向で
遡る向きに次々と移動してゆくことで、逆再生画像を得
る。

【００４６】GOP(n-1),GOP(n-2),...のGOPストリームの
デコード及び表示も、GOP(n)と同様に行うが、画像メモ
リの空きがなくなるよりも前に、転送されたGOPストリ
ームの末尾まで解析が終了した場合、直ちにその時点で
デコードを完了し、次なるGOPのストリームをデコード
開始する。

【００４７】以上のようにして、表示される画像は、片
側のフィールドであるトップフィールドのみの画像とな
るが、GOP当たりに出画できる画像枚数が、Iフレームの
み表示する従来例では１枚なのに対して４枚に増えるた
めに、より滑らかな逆再生画像を得ることが可能にな
る。

【００４８】以上の説明の中で、GOP(n)のストリームの
デコード時、画像データを格納する画像メモリが不足し
た時点(D)で、逆再生用にデコードした最後のフレーム
のP11フレームは、逆再生開始フレームB13フレームに対
して、通常再生時の表示順番で時間的に前であったが、
画像メモリの空きがなくなるよりも前に、逆再生開始フ
レームと同時かそれよりも時間的に後となるフレーム
（すなわち、逆再生開始フレームを含んでそれ以降のフ
レーム）に遭遇した場合、直ちにその時点でGOP(n)のデ
コードを完了し、最後にデコードした画像を表示する。
その後、次なるGOP(n-1)のストリームのデコードを開始
しつつ、デコード済みの画像を逆順に表示するのは、前
記説明と同様である。

【００４９】この場合に該当する逆再生開始フレームが
B10フレームの場合を図２に示す。

【００５０】図２において、(A)〜(C)は、図１と同様だ
が、(C)でGOP(n)のストリームをデコード時に、P8フレ
ームのデコード完了後、P11フレームのストリームに遭
遇することになる。この時点で、これが逆再生開始フレ
ームB10フレームよりも時間的に後のフレームであるこ
とが判明するため、直ちにその時点でGOP(n)のデコード
を完了し、最後にデコードした画像P8tを表示する。同
時に、GOP(n-1)のストリームをデコード開始する。後
は、図１の場合と同様に、ストリームのデコードと逆順
の表示を行ってゆく。

【００５１】次に、以上で述べた本実施の形態の復号化
方法を用いた復号化装置について、図面を用いて説明す
る。図３に本発明の復号化方法を用いた復号化装置の一
構成例を示す。図３において、１０はストリームの入力
端子、２０は復号化手段、３０、３１、３２はスイッ
チ、４０は画像メモリ、５０は画像メモリ制御手段、７
０は動作モード指令の入力端子、８０は動画像の出力端
子、９０はストリーム要求の出力端子である。

【００５２】次に、以上のように構成された復号化装置
の動作を説明する。

【００５３】まず、入力端子１０に入力されたストリー
ムは、復号化手段２０に入力される。ストリームは、復
号化手段２０によりデコードされるが、この際、必要に
応じて画像メモリ４０に格納されたデコード済み画像が
参照画像データとしてスイッチ３１経由で読み出され、
現在デコード中の画像が完成すると画像メモリ４０にス
イッチ３０を経由して格納される。画像メモリ４０に格
納されたデコード済み画像は、スイッチ３２経由で通常
再生時の表示順序で時間的に逆順に読み出され、逆再生
の動画像として出力端子８０から出力される。

【００５４】ここで、スイッチ３０はデコード済み画像
の格納先の選択に、スイッチ３１は参照画像の選択に、
スイッチ３２は表示画像の選択に用いられる。画像メモ
リ４０は、その内部で、さらに各々１フィールド分の画
像データを格納するDECM[1]〜DECM[6]の６つの領域から
成り（ｍ＝６）、スイッチ３０、３１、３２は、その各
々の領域に任意にアクセスすることができる構成になっ
ている。

【００５５】画像メモリ制御手段５０は、復号化手段２
０より得られたストリーム中のＩ，Ｐ及びＢピクチャと
いったピクチャタイプやGOP内の表示時間順序を表すテ
ンポラル・リファレンス等のピクチャ情報を元に、デコ
ード済み画像、参照画像、表示画像を適切に切り替える
役割を果たす。

【００５６】復号化手段２０は、通常再生モードや逆再
生モードといった、復号化装置の使用者により与えられ
る動作モード指令を受け取り、ストリームをデコードす
る一方、画像メモリ制御手段５０より空き画像メモリに
関する情報を得て、デコード処理を行う。

【００５７】また、復号化手段２０は、逆再生用の画像
デコードに必要なGOPストリームの入力要求を発行し、
出力端子９０より出力する。

【００５８】次に、復号化手段２０と画像メモリ制御手
段５０が協調して行う動作を図４、図５及び図６のフロ
ーチャートに示し、以下で説明する。

【００５９】まず、動作モード指令として、逆再生モー
ドに入った際の、復号化装置の全体の動作を図４に示
す。

【００６０】図４において、まず、現在表示中の画像を
格納する画像メモリDECMを除く、画像メモリを空き画像
メモリとして開放する（処理１００）。これは、逆再生
画像がデコードされて完成し、表示できるようになるま
で、逆再生開始フレームを表示し続ける目的で、上書き
されるのを防ぐ措置である。

【００６１】次に、逆再生画像作成用のGOPストリーム
の要求を行う（処理２００）。その要求に対応して実際
に入力されたストリームをデコードして逆再生画像作成
のデコード処理を行い（処理３００）、出力可能な逆再
生画像があれば、それを通常再生時とは逆順に表示する
（処理３１０）。そして、動作モード指令が逆再生モー
ドの間、デコード処理３００に飛び（処理３２０）、通
常再生など逆再生モードから抜けたときは逆再生用の処
理を終了する。

【００６２】次に、処理２００の動作について図５を用
いて説明する。まず、最初に、復号化手段２０は、現在
表示中のフレームのフレームカウントを画像メモリ制御
手段５０より得、復号化手段２０がデコード処理の時に
別途覚えておいた現在表示中のGOP(n)に属する先頭Iフ
レームのフレームカウントとを比較する（処理１１
５）。

【００６３】ここで、フレームカウントとは、そのフレ
ームの、GOPの中でのGOP先頭からの表示順序のことで、
0から始まる正の整数であり、この場合、具体的にはピ
クチャ情報のテンポラル・リファレンスに相当する。

【００６４】処理１１５の結果、現在表示中のフレーム
のフレームカウントの方が大きい場合は、現在表示中の
GOPのストリームGOP(n)の入力要求を行う（処理１２
５）。そうでない場合は、現在表示中のGOPの直前のGOP
のストリームGOP(n-1)の入力要求を行う（処理１２
０）。

【００６５】ここで、処理１２５は、現在表示中のフレ
ーム位置より前方に、まだ逆再生画像として表示すべき
IまたはPフレームがGOP内に存在する可能性があるた
め、それをデコードして該フレームの画像データを得る
必要がある場合に対応する。

【００６６】処理１２０は、現在表示中のGOP内フレー
ム位置より前方に、もはや逆再生画像として表示すべき
ＩまたはＰフレームは存在せず、入力すべきGOPストリ
ームを直前のGOPのものへ移動する場合に対応する。処
理１２０及び処理１２５の結果、GOPストリームの入力
要求は、復号化手段２０より発行される。

【００６７】次に、デコード処理３００の動作につい
て、図６を用いて説明する。

【００６８】まず、GOPストリームの入力要求の結果、
入力されたGOPストリームが全て解析されたか否か判断
する（処理２１０）。その結果、解析済みであれば、１
つ前のGOPストリームの入力要求を復号化手段２０が発
行し（処理２７０）、デコード処理を終了する。処理２
１０の結果、未解析であれば、GOPストリームのピクチ
ャ情報を解析する（処理２１５）。

【００６９】そして、逆再生開始フレームを含むGOPス
トリームGOP(n)を現在デコード中か否か判断する（処理
２３５）。その結果、GOP(n)をデコード中であれば、逆
再生開始フレームのフレームカウントと、現在デコード
中のGOPの先頭Iフレームのフレームカウントを比較する
（処理２２０）。処理２２０の結果、逆再生開始フレー
ムのフレームカウントの方が小さい場合、処理２７０へ
飛ぶ。

【００７０】すなわち、これは、処理１１５で説明した
ように、現在表示中のGOP内フレーム位置より前方に、
もはや逆再生画像として表示すべきIまたはPフレームは
存在しないので、直前のGOPへ移動する場合に対応す
る。

【００７１】処理２２０の結果、逆再生開始フレームの
フレームカウントの方が、先頭Ｉフレームのフレームカ
ウントと同じか、それより大きい場合、または、処理２
３５の結果、現在デコード中のGOPストリームがGOP(n-
1),GOP(n-2),...の場合、ピクチャタイプの判定を行う
（処理２２５）。

【００７２】その結果、Ｂフレームであれば、１フレー
ム分のストリームを読み捨てて（処理２３０）、デコー
ド処理を終了する。ＩまたはＰフレームであれば、復号
化手段２０は、画像メモリ制御手段５０より空き画像メ
モリ（空きDECM）に関する情報を受け取り、その枚数を
数える（処理２４０）。その結果、画像メモリの枚数が
０の場合は、そのままデコード処理を終了する。メモリ
の枚数が２以上の場合、その２枚の画像メモリに１フレ
ーム分のストリーム（ＩまたはＰフレーム）をデコード
した画像データを格納する（処理２５０）。

【００７３】その後、逆再生用に前回デコードしたIま
たはPフレームの画像データが空き画像メモリ上に存在
するか判断し（処理２５５）、存在する場合、その画像
データの内、ボトム側の画像データを格納している画像
メモリを解放し、デコード処理に再利用できるようにし
（処理２６０）、デコード処理を終了する。処理２３５
の結果、存在しないと判定された場合は、そのままデコ
ード処理を終了する。

【００７４】また、処理２４０の結果、空き画像メモリ
の枚数が１枚の場合は、その１枚の画像メモリに１フレ
ーム分のストリーム（ＩまたはＰフレーム）をデコード
した画像データの内、トップ側のフィールドの画像デー
タのみを格納する（処理２５２）。その後、処理２７０
へ飛ぶ。

【００７５】以上のように本実施の形態によれば、各GO
Pの最初のIフレームのみを表示する従来の方法に比べ
て、出画するIまたはPフレーム数を複数枚デコードして
表示できるようになるため、時間的にあまり間隔があい
ていない画像が多数表示されてゆくことになり、その結
果、滑らかな再生画像が得られるという効果が得られ
る。

【００７６】尚、本実施の形態において、画像メモリの
枚数としてｍ＝６としたが、デコードして出画できる逆
再生画像が増減するが、ｍ＝５や、ｍ＝７，８，９...
の場合にも適用できる。

【００７７】尚、本実施の形態において、ストリームの
符号化方法としてMPEG規格の下位規格である国際標準規
格「インフォメーション・テクノロジーコーディング
・オブ・ムービング・ピクチャーズ・アンド・アソシエ
ーティッド・オーディオ・フォー・ディジタル・ストレ
ージ・メディア・アット・アップ・トゥ・アバウト・1.
5Mbits」（Information Technology - Coding of movin
g pictures and associated audio for digital storag
e media at up to about 1,5Mbits/s（ISO/IEC11172-
2））を採用した復号化方法にも適用できる。

【００７８】尚、本実施の形態において、ストリーム転
送の最小単位をGOPとしたが、複数のGOPをまとめて構成
されたGOP群を、新たにGOPに読み替えた復号化方法にも
適用できる。

【００７９】また、本実施の形態において、逆再生画像
として、出力されるフィールドとして、トップフィール
ドの画像データを得るようにしたが、ボトムフィールド
の画像データを得るようにした復号化方法にも適用でき
る。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明は、逆方向再生時、
転送されたGOPストリーム中のIまたはPフレームをデコ
ードする際に、デコード時に参照されない画像メモリの
片側のフィールドを解放して次回のデコード処理に再利
用できるようにすることで、可能な限り多くのI及びPフ
レームをデコードし表示することが可能となり、その結
果、滑らかな再生画像が得られるという効果を奏するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による復号化方法を示す
図

【図２】本発明の一実施の形態による復号化方法を示す
図

【図３】本発明の一実施の形態による復号化方法を用い
た復号化装置のブロック図

【図４】本実施の形態にかかる復号化と画像メモリ制御
の動作を示すフローチャート

【図５】図４の処理２００の動作を示すフローチャート

【図６】図４の処理３００の動作を示すフローチャート

【図７】MPEG規格のビットストリームを示す図

【図８】MPEG規格のビットストリームと符号化画像との
関係を示す図

【図９】MPEG規格のビットストリームのビデオフレーム
の構成を示す図

【図１０】MPEG規格のビットストリームのマクロブロッ
クの構成を示す図

【図１１】MPEG規格のビットストリームのブロックの構
成を示す図

【図１２】従来の復号化方法のビットストリームを示す
図

【図１３】従来の復号化方法の通常再生時の出力画像を
示す図

【図１４】従来の復号化方法の逆方向再生時の出力画像
を示す図

【符号の説明】

１０ストリームの入力端子２０復号化手段３０，３１，３２スイッチ４０画像メモリ５０画像メモリ制御手段７０動作モード指令の入力端子８０動画像の出力端子９０ストリーム要求の出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動画像を連続した複数の画像群に分割し、
前記画像群ごとに符号化処理して得た符号列を入力と
し、前記符号列中に含まれる第１の非双方向予測フレー
ム画像のみを復号して復号画像を得る復号化方法であっ
て、第２の非双方向予測フレーム画像の復号処理の完了後
に、前記第２の非双方向予測フレーム画像より以前に復
号処理した第３の非双方向予測フレーム画像の片側のフ
ィールド画像を格納している画像メモリを次回の第４の
非双方向予測フレーム画像の復号処理に再利用すること
を特徴とする動画像の復号化方法。
【請求項２】前記第１の非双方向予測フレーム画像を、
通常再生時の表示順とは逆順に出力して復号画像を成す
ことを特徴とする請求項１記載の動画像の復号化方法。
【請求項３】第１の動画像を連続した複数の画像群に分
割し、前記画像群ごとに符号化処理して得た符号列を入
力し、復号して得た復号済みの第１の画像データを出力
する復号化手段と、複数の小領域より成る画像メモリ
と、前記複数の小領域中の前記第２の画像データを選択
的に前記復号化手段に出力する第１の選択手段と、前記
第１の画像データを前記複数の小領域中へ選択的に格納
する第２の選択手段と、前記複数の小領域中の前記第３
の画像データを選択的に出力する第３の選択手段と、前
記第１の選択手段と前記第２の選択手段と前記第３の選
択手段を制御する画像メモリ制御手段を具備し、前記復号化手段は、前記符号列中に含まれる第１の非双
方向予測フレーム画像のみを復号して前記第１の画像デ
ータを得、前記画像メモリ制御手段は、第２の非双方向予測フレー
ム画像の復号処理の完了後に、前記第２の非双方向予測
フレーム画像より以前に復号処理した第３の非双方向予
測フレーム画像の片側のフィールド画像を格納している
画像メモリを次回の第４の非双方向予測フレーム画像の
復号処理に再利用するように、前記第１の選択手段と前
記第２の選択手段と前記第３の選択手段を制御すること
を特徴とする動画像の復号化装置。
【請求項４】前記第１の非双方向予測フレーム画像を、
通常再生時の表示順とは逆順に出力して動画像を成すこ
とを特徴とする請求項３記載の動画像の復号化装置。