JP2015146551A - 映像再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線映像を受信した映像再生装置側の操作のみでトリックプレイを行う。
【解決手段】映像データ受信部２０が受信した映像データを含むビットストリームから映像データ分離部４２が映像データを分離する。そして、そのときに生成された符号データとトリックプレイ用符号データと伸長された画像データとを弁別して再生データ一時記憶部４４に記憶する。トリックプレイ指示部６０からトリックプレイを行う指示があったときには、再生データ一時記憶部４４に記憶されたトリックプレイ用符号データに基づいて、指示された内容に応じた映像データを生成して映像表示部７０に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、伝送された映像データを受信して再生する映像再生装置に関する。

デジタルビデオレコーダ等の映像記録装置において、圧縮されてビットストリームに符号化された映像コンテンツをトリックモード再生（静止，早送り，早戻し，コマ送り，コマ戻し等）する技術が一般的によく知られている。

例えば、引用文献１には、少ない入力バッファ容量で、ビットストリームを復号化して再生することができるビットストリーム再生装置が記載されている。

しかしながら、前記従来例に開示されたビットストリーム再生装置は、ビットストリームの通常再生を行うことはできるが、入力バッファの容量が小さいため、再生装置側の操作によって、映像の静止や早送り，早戻し，コマ送り，コマ戻しなどのトリックプレイを行うことができないという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、無線映像伝送装置の受信機側に大容量メモリを追加することなく、受信した映像データのトリックプレイを行うことができる映像再生装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の映像再生装置は、大容量メモリを追加することなく、受信した映像データのトリックプレイを行うことができるものである。

本発明に係る映像再生装置は、伝送された映像データを受信して表示する映像再生装置であって、符号化されて伝送された映像データを含むビットストリームを受信する信号受信部と、前記信号受信部で受信した前記ビットストリームから映像データを分離する映像データ分離部と、前記映像データ分離部によって分離された所定量の映像データを、符号データとトリックプレイ用符号データと伸長された画像データに弁別して再生データ一時記憶部に記憶するとともに、表示用映像データを生成するビットストリーム処理部と、前記信号受信部で受信した映像データに対してトリックプレイの指示を行うトリックプレイ指示部と、前記表示用映像データを表示する映像表示部と、を有して、前記トリックプレイ指示部の指示を受けて、前記再生データ一時記憶部に記憶された情報に基づいて、前記トリックプレイ指示部によって指示された内容のトリックプレイを行うことを特徴とする。

本発明に係る映像再生装置によると、ビットストリームの伸長や映像表示を行うための小さいメモリ領域を利用して、トリックプレイ用のビットストリームを一時記憶し、この一時記憶されたトリックプレイ用のビットストリームを用いてトリックプレイを行うため、記録保存用の大容量メモリを持たない映像再生装置で、受信した映像データのトリックプレイ再生を行うことができる。

本発明の具体的な実施形態の一例である実施例１の機能構成を示すブロック図である。 実施例１におけるメモリ領域の内部構造を示す図である。 実施例１において、トリックプレイを行っていないときのデータの流れを示す図である。 実施例１において、トリックプレイを行っているときのデータの流れを示す図である。 実施例１において、符号化されたストリームデータの並び順について説明する図である。 （ａ）は実施例１において、トリックプレイの一例としてコマ送り再生を行っているときのトリックプレイ用符号データを取り出す順序について示す図である。（ｂ）は実施例１において、トリックプレイの一例としてコマ戻し再生を行っているときのトリックプレイ用符号データを取り出す順序について示す図である。 実施例１で行われる処理の全体の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る映像再生装置の具体的な実施例について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態である映像再生装置１０の機能構成を示すブロック図である。すなわち、映像再生装置１０は、図１に示すように、映像データ受信部２０と、無線受信処理部３０と、ビットストリーム処理部４０と、トリックプレイ指示部６０と、映像表示部７０と、からなる。

映像データ受信部２０は、例えばアンテナから構成されて、無線伝送によって送信された映像データを受信する。

無線受信処理部３０は、映像データ受信部２０で受信したデータの中から、映像再生装置１０宛の映像データを取り出す。

ビットストリーム処理部４０は、受信した映像データから再生可能な映像データを分離する。例えば、地上デジタル放送の場合、ＴＳ（トランスポートストリーム）と呼ばれるビットストリームによって伝送されるが、ビットストリーム処理部４０において、この中から必要な映像データが分離される。

分離されたビットストリームは、例えば、ＭＰＥＧ２規格で圧縮されたＭＰＥＧ２−ＥＳ（Elementary Stream），ＭＰＥＧ４（Ｈ２６４）規格で圧縮されたＨ２６４−ＥＳ（Elementary Stream）等の符号データに変換される。そして、ＭＰＥＧ２，Ｈ２６４等の映像コーデックによって伸長されて、再生可能な画像データが生成される。詳しくは後述する。

トリックプレイ指示部６０は、例えば、リモコン端末で構成されて、映像再生装置１０の視聴者が、静止，早送り，早戻し，コマ送り，コマ戻し等のトリックプレイ再生を行う指示を入力する。

映像表示部７０は、例えば、ディスプレイモニターで構成されて、ビットストリーム処理部４０において生成された再生可能な画像データを表示する。

なお、ビットストリーム処理部４０は、さらに、映像データ分離部４２と、再生データ一時記憶部４４と、メモリ制御部４６と、コーデック処理部４８と、フレームメモリ制御部５０と、から構成されている。

映像データ分離部４２は、無線受信処理部３０が受信した信号の中から映像ビットストリームを分離して、例えばＭＰＥＧ２，Ｈ２６４等の符号化された符号データ（ビットストリーム）に変換する。

再生データ一時記憶部４４は、所定量のビデオメモリによって構成される。再生データ一時記憶部４４には、映像データ分離部４２で符号化された符号データ、および、この符号データが復号化されて伸長された再生可能な画像データ、トリックプレイに利用する符号データがそれぞれ一時記憶される。詳しくは後述する。

メモリ制御部４６は、再生データ一時記憶部４４へのデータの記憶、および、再生データ一時記憶部４４からのデータの読み出しを制御する。

コーデック処理部４８は、符号化されたビットストリームを伸長して再生可能な映像データを生成するデコーダである。

フレームメモリ制御部５０は、再生可能な画像データを映像表示部７０に出力するビデオバッファである。
（再生データ一時記憶部の内部構成の説明）

次に、再生データ一時記憶部４４の内部構成について、図２を用いて説明する。

図２は、再生データ一時記憶部４４として、例えば、１９２Ｍbyte分のビデオメモリを用意した例を示す。

再生データ一時記憶部４４は、符号データ保存領域４４ａと、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂと、表示データ保存領域４４ｃとからなる。

なお、図２の例では、符号データ保存領域４４ａと、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂと、表示データ保存領域４４ｃは、それぞれ６４Ｍbyteの領域に３等分されている。

符号データ保存領域４４ａには、映像データ分離部４２で符号化された符号データが、過去から未来に亘る所定フレーム分保存される。なお、映像ビットストリームがデータ転送レート２０Ｍbpsで符号化されている場合、６４Ｍbyteの領域には、約２０秒分の映像データを記憶しておくことができる。なお、符号化された映像データの実容量は、映像の複雑さや動きの大きさ等によって変化するため、この試算値はあくまでもおおよその値である。

トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂには、トリックプレイ用ストリームデータが保存される。具体的には、６４Ｍbyteの領域に約２０秒分のトリックプレイ用映像データを記憶しておくことができる。

表示データ保存領域４４ｃには、映像表示部７０への表示、および符号データの伸長時に参照データとして利用する画像データが保存される。なお、１画面が１９２０画素×１０８０画素×８ビットからなる場合、６４Ｍbyteの領域には、約３０フレーム分の画像データを記憶しておくことができる。

次に、ビットストリーム処理部４０内における具体的なデータの流れについて、トリックプレイを行っていないときと、トリックプレイを行っているときに分けて説明する。
（トリックプレイを行っていないときのデータの流れの説明）

トリックプレイを行っていないときの、ビットストリーム処理部４０におけるデータの流れについて、図３を用いて説明する。

符号データ保存領域４４ａとトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂには、メモリ制御部４６の作用によって、映像データ分離部４２で分離されたＭＰＥＧ２，Ｈ２６４等の符号化された符号データがそれぞれ保存される（図３のパスｐ１，ｐ３）。

なお、符号データ保存領域４４ａとトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂは一時的な記憶領域であり、用意された保存領域が一杯になると、過去のデータが順に消去されて、その代わりに新たなデータが保存される。

次に、符号データ保存領域４４ａに保存された符号データが、コーデック処理部４８から読み出されて（図３のパスｐ２）、コーデック処理部４８において伸長（デコード）される。こうして生成された再生可能な画像データは、メモリ制御部４６の作用によって、表示データ保存領域４４ｃに保存される（図３のパスｐ４）。

表示データ保存領域４４ｃに保存された画像データは、映像同期信号等によって管理されたタイミングで読み出されて（図３のパスｐ５）、フレームメモリ制御部５０の作用により、画像データとして映像表示部７０（図１参照）に出力、表示される。
（トリックプレイを行っているときのデータの流れの説明）

次に、トリックプレイを行っているときの、ビットストリーム処理部４０におけるデータの流れについて、図４を用いて説明する。

トリックプレイ指示部６０からトリックプレイを行う指示が出されると、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂへの新たなデータの保存が停止される。そして、メモリ制御部４６の作用によって、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂからコーデック処理部４８に、保存されていたトリックプレイ用符号データが入力される（図４のパスｐ７）。

このとき、映像データ分離部４２で分離されたＭＰＥＧ２，Ｈ２６４等の符号化されたビットストリーム（符号データ）は、メモリ制御部４６の作用によって、引き続き符号データ保存領域４４ａに保存される（図４のパスｐ１）。

コーデック処理部４８で伸長された、再生可能な画像データは、メモリ制御部４６の作用によって、表示データ保存領域４４ｃに保存される（図４のパスｐ４）。

ここで、トリックプレイ指示部６０から、具体的なトリックプレイの指示が出されたときの、ビットストリーム処理部４０の動作例について説明する。

例えば、静止画再生が指示されたときには、メモリ制御部４６の作用によって、特定の映像フレームの内容が、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂから繰り返しコーデック処理部４８に読み出される（図４のパスｐ７）。そして、コーデック処理部４８において特定の映像フレームが繰り返し伸長されて、表示データ保存領域４４ｃに保存される（図４のパスｐ４）。次に、表示データ保存領域４４ｃに保存された特定の映像フレームの内容が、映像同期信号等によって管理されたタイミングで、フレームメモリ制御部５０に読み出される（図４のパスｐ５）。フレームメモリ制御部５０に読み出された画像データは、順次、映像表示部７０（図１参照）に表示される（図４のパスｐ６）ことによって静止画再生が実行される。

また、コマ送り再生が指示されたときには、メモリ制御部４６の作用によって、映像フレームの内容がトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂから指定時間間隔（例えば１秒間隔）でコーデック処理部４８に読み出される（図４のパスｐ７）。そして、コーデック処理部４８において、読み出された映像フレームの内容が順次伸長され、時間順が補正されて（後述する）、表示データ保存領域４４ｃに保存される（図４のパスｐ４）。次に、表示データ保存領域４４ｃに保存された画像データの内容が、映像同期信号等によって管理されたタイミングで、時系列順にフレームメモリ制御部５０に読み出される（図４のパスｐ５）。フレームメモリ制御部５０に読み出された画像データは、順次、映像表示部７０（図１参照）に表示される（図４のパスｐ６）ことによってコマ送り再生が実行される。

さらに、コマ戻し再生が指示されたときには、メモリ制御部４６の作用によって、映像フレームの内容がトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂから指定時間間隔（例えば１秒間隔）でコーデック処理部４８に読み出される（図４のパスｐ７）。そして、コーデック処理部４８において、読み出された映像フレームの内容が順次伸長され、時間順が補正されて（後述する）、表示データ保存領域４４ｃに保存される（図４のパスｐ４）。次に、表示データ保存領域４４ｃに保存された画像データの内容が、映像同期信号等によって管理されたタイミングで、逆時系列順にフレームメモリ制御部５０に読み出される（図４のパスｐ５）。フレームメモリ制御部５０に読み出された画像データは、順次、映像表示部７０（図１参照）に表示される（図４のパスｐ６）ことによってコマ戻し再生が実行される。
（トリックプレイ時の映像データの取り出し方の説明）

次に、トリックプレイ時のトリックプレイ用符号データの取り出し方について、図５，図６（ａ），図６（ｂ）を用いて具体的に説明する。

図５は、符号化されたストリームデータの並び順について説明する図である。

ＭＰＥＧ２規格やＨ２６４規格では、時系列の映像データに対して、空間方向の圧縮と時間方向の圧縮を行っている。圧縮されたデータは、ＧＯＰ（Group Of Picture）と呼ばれる単位で管理される。そして、ＧＯＰは、Ｉフレーム（イントラフレーム），Ｐフレーム（予測フレーム），Ｂフレーム（双方向補間フレーム）という３種類のフレームデータから構成されている。

Ｉフレームは、基準になるフレームであり、ＤＣＴ（離散コサイン変換）に基づいて空間方向の圧縮がかけられたデータである。通常、Ｉフレームは、１０ないし１５フレーム毎に置かれる。

Ｐフレームは、以前のＩフレームまたはＰフレームとの差分に基づいて、時間方向の圧縮がかけられたデータである。すなわち、Ｐフレームは、以前のＩフレームまたはＰフレームに対する変化分のみを含む。

Ｂフレームは、過去と未来の２つのフレーム差分に基づいて、時間方向の圧縮がかけられたデータである。すなわち、Ｐフレームは、過去と未来のＩフレームまたはＰフレームに対する変化分のみを含む。

このように、Ｂフレームは未来のフレームを予測に用いるため、Ｂフレームのデータを生成するためには、予測に用いる未来のフレームを先に符号化しておく必要がある。したがって、符号化を行う際には、予めフレームの並べ替えを行う必要がある。

すなわち、３種類のフレーム（Ｉ，Ｐ，Ｂ）で構成された入力フレーム（Ｉ０，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｐ１）は、図５に示すように、実際の時間の並びとは異なった並び（Ｉ０，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｐ１）で符号化されて、ストリームデータが生成される。

そして、再生時に、メモリ制御部４６（図１参照）において、時間順が正しく並び替えられて、図５に示す表示順を示すデータが生成される。

図６（ａ），（ｂ）は、トリックプレイを行う指示が出されたときに、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂに保存されたトリックプレイ用符号データを取り出す順序について説明する図である。

静止画再生の指示が出されたときには、図６（ａ），（ｂ）に示すように、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂから、繰り返し同一ストリームデータ（例えばＩ０ストリーム）が、コーデック処理部４８（図４参照）に読み出される。読み出されたストリームデータは、コーデック処理部４８（図４参照）において伸長されて、表示データ保存領域４４ｃ（図４参照）に保存される。保存された画像データは所定のタイミングで読み出されて、映像表示部（図１参照）に表示されることによって、静止画再生が行われる。

また、コマ送り再生の指示が出されたときには、図６（ａ）に示すように、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂから、ストリームデータ（Ｉ０，Ｐ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が、順にコーデック処理部４８（図４参照）に読み出される。読み出されたストリームデータは、コーデック処理部４８（図４参照）において伸長されて、さらに、前述した通りに時間順が補正されて、表示データ保存領域４４ｃ（図４参照）に保存される。保存された画像データは所定のタイミングで時系列順に読み出されて、映像表示部（図１参照）に表示されることにより、コマ送り再生が行われる。

さらに、コマ戻し再生の指示が出されたときには、図６（ｂ）に示すように、トリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂから、ストリームデータ（Ｉ０，Ｐ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が、順にコーデック処理部４８（図４参照）に読み出される。読み出されたストリームデータは、コーデック処理部４８（図４参照）において伸長されて、さらに、前述した通りに時間順が補正されて、表示データ保存領域４４ｃ（図４参照）に保存される。保存された画像データは所定のタイミングで逆時系列順に読み出されて、映像表示部（図１参照）に表示されることにより、コマ送り再生が行われる。
（映像再生装置で行われる処理の流れの説明）

次に、映像再生装置１０で行われる処理の流れについて、図７のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ１０）映像データ受信部２０（信号受信部）で映像データを受信する。

（ステップＳ２０）無線受信処理部３０が、受信した映像データの中から映像再生装置１０宛の映像データを取り出し、映像データ分離部４２で映像データを分離する。

（ステップＳ３０）メモリ制御部４６は、符号データを再生データ一時記憶部４４の符号データ保存領域４４ａに保存する。

（ステップＳ４０）メモリ制御部４６は、トリックプレイに利用する符号データを再生データ一時記憶部４４のトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂに保存する。

（ステップＳ５０）メモリ制御部４６は、符号データを伸長した画像データを再生データ一時記憶部４４の表示データ保存領域４４ｃに保存する。

（ステップＳ６０）トリックプレイ指示部６０からトリックプレイを行う指示が出されたか否かを判定する。トリックプレイを行う指示が出されときはステップＳ９０に進み、それ以外のときはステップＳ７０に進む。

（ステップＳ７０）メモリ制御部４６は、フレームメモリ制御部５０が指示したタイミングで、再生データ一時記憶部４４の表示データ保存領域４４ｃに保存された画像データを読み出す。

（ステップＳ８０）読み出された画像データを、映像表示部７０に出力する。

（ステップＳ９０）メモリ制御部４６は、再生データ一時記憶部４４のトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂに保存されたトリックプレイ用符号データを読み出す。

（ステップＳ１００）読み出されたトリックプレイ用符号データは、コーデック処理部４８で伸長されて、再生データ一時記憶部４４の表示データ保存領域４４ｃに保存される。

（ステップＳ１１０）メモリ制御部４６は、フレームメモリ制御部５０が指示したタイミングで、再生データ一時記憶部４４の表示データ保存領域４４ｃに保存された画像データを、トリックプレイの内容に応じた順序で読み出す。

（ステップＳ１２０）読み出された画像データを、映像表示部７０に出力する。

なお、実際は、図７のフローチャートは繰り返して実行され、随時受信された映像データが再生される。

以上説明したように、本発明の実施例１に係る映像再生装置１０によると、映像データ受信部２０（信号受信部）が受信した映像データを含むビットストリームから映像データ分離部４２が映像データを分離する。そして、そのときに生成された符号データとトリックプレイ用符号データと伸長された画像データとを弁別して再生データ一時記憶部４４に記憶する。トリックプレイ指示部６０からトリックプレイを行う指示があったときには、再生データ一時記憶部４４に記憶されたトリックプレイ用符号データに基づいて、指示された内容に応じた映像データを生成して映像表示部７０に出力する。したがって、トリックプレイを行うための大容量メモリを追加することなく、受信した映像データのトリックプレイを行うことができる

また、本発明の実施例１に係る映像再生装置１０は、トリックプレイ指示部６０からトリックプレイを行う指示があったときに、再生データ一時記憶部４４に記憶されたトリックプレイ用符号データを、ビットストリーム処理部４０で表示用映像データに伸長する。そして、トリックプレイ指示部６０から指示された内容に応じた順に映像表示部７０に出力する。したがって、トリックプレイの内容に関わらず、指示されたトリックプレイを確実に実行することができる。

また、本発明の実施例１に係る映像再生装置１０は、再生データ一時記憶部４４におけるトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂの記憶容量を可変とした。したがって、再生データ一時記憶部４４として用意されたメモリ容量の範囲内で、トリックプレイを行う時間を自由に設定することができる。

また、本発明の実施例１に係る、映像再生装置１０は、トリックプレイ指示部６０を映像再生装置１０に内蔵している。したがって、映像情報の送信側には何ら影響を与えずに、映像再生装置１０単体でトリックプレイを行うことができる。

なお、実施例１では、映像データが無線通信によって配信される例について説明したが、これは、無線通信に限定されるものではない。すなわち、映像データがケーブルテレビ等の有線通信によって配信される場合であっても、本発明を同様に適用することができる。

また、実施例１では、再生データ一時記憶部４４として、１９２Ｍbyte分のビデオメモリを用いた例を示したが、メモリ容量はそれに限定されるものではない。さらに、再生データ一時記憶部４４の中の内訳は、実施例１に示したように３等分に限定されるものではなく、例えば、トリックプレイを行う時間に応じてトリックプレイ用符号データ保存領域４４ｂの記憶容量を変更してもよい。

以上、本発明の実施例を、図面を用いて説明したが、この実施例は本発明の例示にしか過ぎないものである。そのため、本発明はこの実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本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、本発明に含まれることは勿論である。

１０ 映像再生装置
２０ 映像データ受信部
３０ 無線受信処理部
４０ ビットストリーム処理部
４２ 映像データ分離部
４４ 再生データ一時記憶部
４６ メモリ制御部
４８ コーデック処理部
５０ フレームメモリ制御部
６０ トリックプレイ指示部
７０ 映像表示部

特開２００８‐１３５１３３号

Claims (4)

1. 伝送された映像データを受信して表示する映像再生装置であって、符号化されて伝送された映像データを含むビットストリームを受信する信号受信部と、
   前記信号受信部で受信した前記ビットストリームから映像データを分離する映像データ分離部と、
   前記映像データ分離部によって分離された所定量の映像データを、符号データとトリックプレイ用符号データと伸長された画像データに弁別して再生データ一時記憶部に記憶するとともに、表示用映像データを生成するビットストリーム処理部と、
   前記信号受信部で受信した映像データに対してトリックプレイの指示を行うトリックプレイ指示部と、
   前記表示用映像データを表示する映像表示部と、を有して、前記トリックプレイ指示部の指示を受けて、前記再生データ一時記憶部に記憶された情報に基づいて、前記トリックプレイ指示部によって指示された内容のトリックプレイを行うことを特徴とする映像再生装置。
2. 前記トリックプレイ指示部からトリックプレイを行う指示があったときには、前記再生データ一時記憶部に記憶された前記トリックプレイ用符号データを伸長して、前記指示の内容に応じた順に表示することによりトリックプレイを行うことを特徴とする請求項１に記載の映像再生装置。
3. 前記再生データ一時記憶部における前記トリックプレイ用符号データ保存領域の記憶容量を可変とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像再生装置。
4. 前記トリックプレイ指示部は前記映像再生装置に内蔵されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の映像再生装置。