JP4784466B2

JP4784466B2 - 映像情報再生方法

Info

Publication number: JP4784466B2
Application number: JP2006272913A
Authority: JP
Inventors: 智明龍; 和彦中根
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-10-04
Also published as: JP2008092426A

Description

この発明は、ランダムアクセス可能な映像情報記録媒体から映像データを再生する映像情報再生方法に関するものである。

ＭＰＥＧ方式に準拠したフォーマットで蓄積媒体に書き込まれた符号化された画像データを再生する際に、スムーズな逆方向への再生を行う方法として、ＧＯＰ中に含まれる、すべてのフレームのデコード後のピクチャーデータを記憶しておくことによって、実現した方式が提案されている（例えば、特許文献１等）
特開平８−３２９３５号公報

近年、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ（Ｈ．２６４）をはじめとする、低ビットレートで符号化しても十分な画質が確保できる新しい符号化方式が普及し始めている。低ビットレートで高画質を実現するには、符号量の多いＩピクチャーの枚数をできるだけ少なくすることが必要である。一方、ＧＯＰの先頭フレームは必ず、Ｉピクチャーである必要があるため、Ｉピクチャーの枚数を減らすことは、ＧＯＰの間隔が大きくなることに等しい。例えば携帯端末用のテレビ放送である、「１セグ放送」においては、最大５秒間のＧＯＰまで許されている。このような長時間のＧＯＰにおいて、上記文献の様に、ＧＯＰ中のすべてのデコード後のフレームデータをメモリに保持することは、コスト上非現実的な方式である。

また、ＭＰＥＧ一般の制約条件として、ＧＯＰ途中のピクチャーから再生を行うことはできない。必ず先頭のＩピクチャーから再生を行う必要がある。仮にＧＯＰ内の途中のピクチャーを再生するためには、少なくともＧＯＰ先頭のＩピクチャーから、再生を開始するピクチャーまでのすべてのＩピクチャーとＰピクチャーのデコードが必要である。例えばＤＶＤプレーヤーなどにおいては、Ｉピクチャー、Ｐピクチャーを高速にデコードして目的のピクチャーをデコードすることを、繰り返し行うことで逆再生を行っている製品がある。ＤＶＤでは、ＧＯＰの長さが比較的短く設定されているため、この様な方式での逆再生が可能であるが、上記のようにＧＯＰが長くなると、目的のピクチャーまでのＰピクチャーの枚数が増加するため、通常の十数倍のスピードでデコード可能なデコーダーが要求され、現実的でない。

ＭＰＥＧ４−ＡＶＣの場合、ＭＰＥＧ２に比較して、デコードの処理が複雑になっているため、デコードに要する時間がＭＰＥＧ２の数倍は必要である。更にエンコード時のピクチャーの参照ルールが非常に複雑であるため単純にＩピクチャーとＰピクチャーをデコードするだけでは、目的のフレームのデコードができない。よってＭＰＥＧ４−ＡＶＣのストリームのスムーズな逆再生は、事実上不可能となり、ユーザーはＭＰＥＧ２と同様の逆再生ができないといった問題がある。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣのストリームにおいても、スムーズな逆再生が可能となる映像情報再生方法を提供することを目的とする。

本発明は、ランダムアクセスピントとして指定されたフレーム以降のフレームが、前記ランダムアクセスポイント以前のフレームを参照せず、且つ前記ランダムアクセスポイントがＩピクチャーまたはＰピクチャーであり、ＧＯＰの中に存在するＰピクチャーが、次のアクセスポイントであるのか、アクセスポイントをデコードするために必要なピクチャーであるか否か、を示すＰピクチャーの属性情報が記録された映像情報記録媒体を再生する映像情報再生方法であって、逆再生指示を受けるステップと、逆再生を開始する前に、前記逆再生指示の出された映像の再生時刻よりも早い時間のアクセスポイントとなるフレームが含まれるＧＯＰの先頭のＩピクチャーを検出するステップと、検出されたＩピクチャーから前記再生時刻までの間に含まれるアクセスポイントとなるフレームをデコードした映像情報をフレームメモリーに保持するステップと、逆再生時に、前記フレームメモリーに保存された映像情報を、デコード時の参照フレームとして利用するステップとを備えたことを特徴とする映像情報再生方法である。

本発明によれば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣでエンコードされたストリームにおいても、スムーズな逆再生を実現することが可能となる。

以下、実施の形態を図面を参照しながら説明する。
映像情報記録媒体として光ディスクである場合について主として示すが、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体であってもよい。また、本実施の形態ではＭＰＥＧ４−ＡＶＣ(Advanced Video Codec)の符号化方式により、ディジタル映像データに圧縮して記録が行われる場合について説明する。ディジタル映像データの各フレームは、Ｉピクチャー、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーの３種類の符号化画像のいずれかにより構成されている。Ｉピクチャーは、１フレーム内で符号化されるフレーム内符号化画像である。Ｐピクチャーは、１枚のフレームを複数のブロックに分割して各ブロックに対して別の１枚のフレームから予測される予測符号化画像、即ち、１枚のフレームから予測されるブロックの集合体である。Ｂピクチャーは、１枚のフレームを複数のブロックに分割して各ブロックに対して別の２枚のフレームを参照して予測する予測符号化画像、即ち、２枚のフレームから予測されるブロックの集合体である。また、少なくとも１つのＩピクチャーを含むとともにＩピクチャーを先頭にして１つ又は複数枚のＰピクチャー及び１つ又は複数枚のＢピクチャーを含んでなる映像単位としてＧＯＰ（Group of Picture）を構成し、映像データはこのＧＯＰが複数集まって構成されている。ただし、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣにおいてＧＯＰは規格で規定されていないが、このようなＧＯＰの概念をＭＰＥＧ４−ＡＶＣに適用したものをここではＧＯＰと呼び説明を行う。

実施の形態１．
図１aは、ＧＯＰの構成を説明するための図である。図において、ＩはＩピクチャー、ＰはＰピクチャー、ＢはＢピクチャーを表す。一番左にあるＩ１ピクチャーが時間的に最も古い時間のピクチャーであり、右に行くほど新しい時間のピクチャーとなっており、表示順に配列されている。図中、矢印は各ピクチャーを符号化する際の、予測、参照の関係を示す。Ｉ，Ｐ，Ｂに続く番号は各ピクチャーを識別するための番号であり、Ｉ，Ｐ，Ｂごとに、時間的に古いものから番号が振られている。

図１aは、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣで符号化した場合のＧＯＰの構成例である。図１aを用いて各ピクチャーがデコードされる手順について説明を行う。なお、表示順は図１に示したとおりであるが、記録媒体等に記録する際にはデコード順に記録されている。例えば、図１aにおいては、I１、Ｐ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ２・・・の順で記録媒体に記録されている。

図１aにおいて、Ｉ１は単独でデコード可能なピクチャーであり、且つ最初のピクチャーであるため、まず第一にデコードされる。デコードされたＩピクチャーは、後のデコードに必要であるため、デコーダー内のフレームメモリーに一旦蓄積される。次に、Ｐ１がデコードされ、デコードされたＰピクチャーもフレームメモリーに一旦蓄積される。続いて、Ｂ１が、既にデコードされたＩ１、Ｐ１を参照しデコードされ、一旦フレームメモリーに蓄積される。ここでフレームメモリー内のＩ１は破棄される。次に、Ｂ１とＰ１とを参照してＢ２がデコードされ、一旦フレームメモリーに蓄積される。そして、Ｂ３がＰ１とＢ２とを参照してデコードされ、フレームメモリーに一旦蓄積され、フレームメモリー内のＢ３は破棄される。次に、Ｐ１とＢ３とを参照してＢ４がデコードされ、フレームメモリー内に一旦蓄積され、フレームメモリー内のピクチャーはＢ４を除いて破棄される。次にＢ４から予測されるＰ２がデコードされ、フレームメモリー内に一旦蓄積される。以下同様にして、次々とデコードが進んでいく。

以上のように、一つのピクチャーを復号するには、時間的に前方向及び／又は後方向のピクチャーを必要とするが、この仕組みが、逆再生への大きな障害となっている。次にＰ２から逆再生をする場合について説明をする。Ｐ２のデコードにはＢ４が必要であり、Ｂ４のデコードにはＢ３、Ｐ１が必要である。Ｂ３のデコードにはＰ１、Ｂ２が必要であり、Ｐ１のデコードにはＩ１が必要で、Ｂ２のデコードにはＢ１、Ｐ１が必要である。即ち、Ｐ２をデコードするためには、Ｉ１からＢ４までのすべてのピクチャーをデコードすることが必要で、上記に説明した過程がすべて実行される。つぎのＢ４の表示は既にデコードが完了し、デコーダー内のフレームメモリーに保持されている画像を使って表示されるが、フレームメモリー内にはＢ３のデータは残っていないため、再びＩ１からデコードしなおす必要がある。以下同様にして、一枚ずつ逆再生が行われるが、デコーダー内のフレームバッファーに保存された映像が利用できない場合が多々あり、その度にＧＯＰ先頭のＩピクチャーからデコードし直す必要がある。そのため、１枚のフレームのデコードに、３３ｍｓｅｃ以上の時間がかかり、品位の悪いぎこちない逆再生となってしまう。

図１ｂはＰ２がＰ１を参照している点が図１ａと異なるが、この場合Ｐ２をデコードするためには、Ｉ１とＰ１がデコードできればよい。しかし、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣの場合、実際にデコードを開始するまでどのピクチャーがどのピクチャーを参照しているかを知るすべがないため、仮にＰ２が図１ｂのような参照を行っていたとしても、プレーヤーは図１ａのときと同様にすべてのピクチャーをデコードする必要がある。このようにＭＰＥＧ４−ＡＶＣの場合、逆再生を行う際にデコードが必要なピクチャーの数が、ＭＰＥＧ２に比較して非常に多いため、スムーズな逆再生が事実上できない問題がある。

この問題を解決するには、符号化時にある程度の制約を与えることが必要である。しかし、大きな制約を与えることは、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣの良さを損なうことになるため、必要最小限にすべきである。図２は、アクセスポイントＡＰとなるピクチャーを符号化する際に、ある制約条件を加えて符号化したＧＯＰの構成である。各ピクチャーは、左から表示順に配列されている。このＧＯＰでは、アクセスポイントＡＰ以降のピクチャーを符号化する条件として、次の３つの制約を加えている。
１．アクセスポイントとなるピクチャーはＩまたはＰピクチャーとする。
２．アクセスポイントとなるＰピクチャーは、ＧＯＰ先頭のＩピクチャーまたは当該アクセスポイント以前のＰピクチャーから予測され、アクセスポイントとなるＰピクチャーのデコードに必要なピクチャーの中にＢピクチャーが存在しない。
３．アクセスポイントのＰピクチャー以降のピクチャーは、アクセスポイント以前のピクチャーから予測したり、参照したりしない。但しＧＯＰの先頭のＩピクチャー、またはアクセスポイントとなるＰピクチャーを除く。

ここで、アクセスポイントＡＰとは、例えばユーザーが希望する時点等の、映像情報の任意の位置から再生するいわゆるランダムアクセスを行う際のアクセス可能な位置（ポイント）である。言い換えると、アクセスポイントのデコードができていれば、アクセスポイント以前の映像データが無くても、アクセスポイント以降のピクチャーのデコードができるポイントを意味する。上記の条件下において、例えばＰ２がＢ５を参照したり、Ｂ１２がＰ３を参照したりすることが禁止される。再生専用型光ディスクの場合にはディスクのオーサリング時に位置指定が行われ、追記可能型又は書換え可能型光ディスクの場合には当該光ディスクへの映像データを記録する際に記録装置が自動的に指定する。

図２において、上記の条件でエンコードをおこなった場合、アクセスポイントＡＰであるＰ４から再生を行うには、まずＧＯＰ先頭のＩ１をデコードし、Ｐ１、Ｐ２のＰピクチャーのデコードを行うだけでＰ４のデコードが可能である。Ｐ４以降のピクチャーは、Ｐ４よりも前のピクチャーを参照、予測に使っていないため、これ以降は通常のシーケンスでデコードすることで、連続した再生が可能である。何の制約もなしにエンコードをした場合は、既に説明したようにＰ４以前の１４枚のデコードをする必要がある。しかしアクセスポイントとなるＰピクチャーを設けることで大幅にデコードするピクチャーの枚数を減らすことができる。

以上の符号化条件において、ストリームの途中から迅速な再生を行うために、以下のようなインデックス情報を映像データ中に配置する。図３は、映像データ中のＧＯＰの先頭にアクセスするためのインデックス情報の構造図である。図４はインデックス情報のシンタックスである。図３において、Entry_map()は、ＧＯＰ先頭のＩピクチャーにアクセスするために必要な情報が格納されたデータ領域であり、ナビゲーションデータの一部を構成している。ナビゲーションデータとは、記録媒体内の映像ファイル等のコンテンツの再生を制御するための制御情報や管理情報全般のことを指し、Ｉピクチャーのインデックス情報もこの中に含まれる。

図４の”number_of_IAP”には、動画ファイル中に存在するＩピクチャーのアクセスポイントの総数が記述される。動画ファイルは複数のＧＯＰにより構成されているが、ＧＯＰの先頭のＩピクチャーは必ずしもアクセスポイントにする必要はないので、ＧＯＰの数と”number_of_IAP”の数は一致する必要は無いが、ＧＯＰの総数を超えることはない。本実施例の説明では、ＧＯＰの総数と”number_of_IAP”の総数は一致していることを前提として説明をする。

図４において、”number_of_IAP”の次のforループ文は、”number_of_IAP”の数だけ繰り返されるループである。この中に、１つのＩピクチャーのアクセスポイントから次のＩピクチャーのアクセスポイントまでのアクセスポイント情報が記述される。なお、数秒程度のＧＯＰの場合、ＧＯＰ先頭のＩピクチャーは必ずアクセスポイントとして指定されるため、ＧＯＰごとのアクセスポイント情報とみなしてよい。
図４の”I_PTS_AP”は、アクセスポイント先頭の再生タイミングを意味する表示時間情報であるＩピクチャーのPresentation Timeが記述される。ここでのPresentation Timeは、MPEG2の各ピクチャーに記述されるPTSでもよいし、映像ファイルの先頭からの相対的な時間を示す値でもよい。次の”I_SCN_AP”は、アクセスポイント先頭のＩピクチャーについての映像ファイル内での位置情報、またはディスク内での位置情報を意味する情報である。本実施の形態では、アクセスポイント先頭のＩピクチャーについての、映像ファイルの先頭アドレスからの相対セクター数が記述される。ここではセクター数としてあるが、バイト数等であってもよく、映像ファイルの先頭からの位置、またはディスクの絶対位置が特定できる情報であればよい。”Size_of_IAP”は、アクセスポイント先頭のＩピクチャーのデータサイズを意味する情報である。ここではＩピクチャーの最終バイトが存在するセクターの、当該Ｉピクチャーの存在するＧＯＰ先頭からの相対セクター数が記述される。以上の３つの情報により、アクセスポイント先頭のＩピクチャーの先頭位置、表示時刻、データサイズを知ることが可能となる。

以上のようにＩピクチャーのアクセスポイントのインデックス情報を構成することにより、各Ｉピクチャーのアクセスポイントの位置情報、時間情報、ピクチャーサイズを知ることが可能となる。

次に連続して読み出された一連のピクチャーデータの中から、アクセスポイントＰ５をデコードするのに必要なＰピクチャーを選択する方法について、図５を用いて説明する。図５は各ＧＯＰ内のピクチャー情報が記述される“GOP_structure”の構造を示す図である。“number_of_P_pictures”はアクセスポイントとアクセスポイントの間に存在するＰピクチャーの総数が記述される。次のforループは“number_of_P_pictures”の数だけ繰り返されるループである。”picture_type”は、個々のＰピクチャーが、次のアクセスポイントのＰピクチャーをデコードするために必要か否かを示す属性情報が記述される。例えば必要なピクチャーである場合“０１、必要ない場合“００”、アクセスポイントとなるPピクチャーの場合は、“１１”が記述される。“P_SCN”はＧＯＰ先頭のアドレスからＰピクチャーの先頭までの相対アドレスが記述される。またピクチャーの選択はＬＳＩの中で自動的に処理されるため、“GOP_structure”は、動画ファイル中のＧＯＰの先頭に配置する。ＭＰＥＧ４−ＡＶＣの場合、ＳＥＩ(Supplemental Enhancement Information)内のユーザー領域に記述するのが一般的である。本実施の説明では、ＳＥＩ中に配置した場合について説明をするが、必ずしもストリーム中に存在する必要は無く、例えば図３中の“Entry_map()“中に、配置しても同様の効果が得られる。

以上のように、ＧＯＰ中のＰピクチャーの属性情報を付与することで、アクセスポイントとなるＰピクチャーをデコードするまでの、必要最小限のＰピクチャーをＧＯＰのデコードを開始する前に予め知ることが可能となる。

次に上記インデックス情報とＧＯＰ内のＰピクチャーの情報を利用して、逆再生を行う手順について説明をする。図６は再生装置６００の構成を示す図である。ユーザーからの逆再生指示が、ユーザーインターフェース（Ｉ／Ｆ）部６０１からＣＰＵ６０２に入力されると、光ディスクからデータを読み出すドライブ６０３を制御するドライブ制御部６０４へ、ナビゲーションデータ１の読み出し命令が出される。読み出されたナビゲーションデータ１はドライブ制御部６０４を経由してワークメモリー６０５へ転送される。ＣＰＵ６０２、ドライブ制御部６０４、ワークメモリー６０５はアドレスバス、データバスで構成されるシステムバス６０６でＣＰＵ６０２と接続されており、ＣＰＵ６０２からの命令、各ブロック間のデータの転送は、このシステムバス１０６を使って行われる。ＣＰＵ６０２は、ワークメモリー６０５に展開されたナビゲーションデータ１より、ユーザーからの再生指定された番組に関する管理情報を抽出する。ＣＰＵ６０２は、この抽出された管理情報に従って、映像データ２から再生に必要な映像ファイル３のデータ読み出しをドライブ制御部６０４に指示し、ドライブ６０３によって所望のデータが読み出される。読み出されたデータは、システムバス６０６を経由して、バッファメモリー６０８へ、一旦蓄積される。ＣＰＵ６０２は、映像や音声が途切れなく再生できるように、バッファメモリー６０８が空になったり、オーバーフローしないよう制御を行う。一旦バッファメモリー６０８に蓄積されたデータは符号化されたデータを復号するデコーダー６０７で映像情報に復号され、ＴＶ等の表示装置６１０へ出力される。

次に、ユーザーにより、逆再生が指定された場合の動作について説明する。本実施例では、図７中の２番目のアクセスポイントとなるＰピクチャーから３番目のフレームで逆再生命令がユーザーから出されると仮定する。また再生されるストリームのビットレートは１０Ｍｂｐｓ、ドライブのディスクからの読み出し速度は５０Ｍｂｐｓと仮定する。

ユーザーの逆再生命令がユーザーＩ／Ｆ部６０１から出されると、ＣＰＵ６０２は、ワークメモリー６０５に蓄積された、ナビゲーションデータ１のEntry_map()を参照する。ここで現在再生中の再生時間に最も近く且つ、現在再生中の時間よりも早い時間のＩピクチャーについての時間情報をI_PTS_AP(k)とする。現在再生中の映像ファイル３の先頭アドレスは、記録媒体のファイルシステムから認識できる。よって映像ファイル３の先頭アドレスに、上記Ｉピクチャーについての位置情報である”I_SCN_AP(k)”を加算したアドレスが、目的のアクセスポイントを含むＧＯＰの先頭に位置するＩピクチャーの絶対アドレスとなる。ＣＰＵ６０２は、その絶対アドレスからのデータ読み出しを、ドライブ制御部６０４へ命令する。ここで読み出されるデータ量は、スムーズな逆再生を実現するために、１ＧＯＰ分のデータを読み出して、バッファメモリー６０８に蓄積をすることが望ましい。本実施例では、ビットレートに比較して十分大きなバッファメモリーサイズがあり、ＧＯＰの全データをバッファメモリー６０８に蓄積することを前提に説明をする。一方、読み出す終端のアドレスは、”I_SCN_AP(k+1)”が次のＩピクチャーの先頭アドレスであるため、”I_SCN_AP(k+1)−１”で算出できる。

このようにして、ＧＯＰ分のデータの読み出しが完了すると、ＣＰＵ６０２は、バッファメモリー６０８に蓄積されたＧＯＰデータの中から、ＳＥＩメッセージ中にある“GOP_structure”のデータを読み込む。逆再生の指示があった時間にもっとも近いアクセスポイントはＰ６であるため、Ｐ６をデコードするのに必要なＰピクチャーを“GOP_structure”から見つけ出す。この場合、最初のアクセスポイントであるＰ３をデコードするのに必要なピクチャーは、Ｉピクチャーのみであり、Ｐ６をデコードするために必要なピクチャーはＰ３、Ｐ４である。よってＩ，Ｐ３、Ｐ４の３枚のフレームをデコードすることで、Ｐ６がデコードできることが判る。次にＣＰＵ６０２はバッファメモリー６０８の中から、このＰ６を含め４枚のピクチャーのデータを取り出す必要があるが、一般に１フレーム分のピクチャーは、１ＰＥＳパケットに割り当てられるため、ＣＰＵ６０２は、ＰＥＳパケットの先頭の、スタートコードを、バッファメモリー６０８の中から検索することで、容易にエンコードされた各ピクチャーのデータを取り出すことができる。

以上のようにして、Ｉ、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６の４枚のピクチャーのデータをバッファメモリー６０８の中から見つけ出し、デコーダー６０７に転送を行う。デコーダー６０７は、これらのデータが転送されると同時にデコードを開始する。この時デコードされたアクセスポイントとなるＩ、Ｐ３、Ｐ４のピクチャーは、ＧＯＰの逆再生が完了するまで、通常のデコードに必要なフレームメモリーとは別に用意された、逆再生用フレームメモリー６０９に保存される。さらにＣＰＵ６０２は、Ｐ７、Ｂ１４、Ｂ１３までのデータデコーダー６０７に転送する。Ｂ１３、Ｂ１４のＢピクチャーは、Ｐ６、Ｐ７がデコードされた後でないとデコードができないため、デコードされたＰ６、Ｐ７はデコーダー６０７内のフレームメモリーに保存される。但し、デコードされたＰ６は、逆再生用フレームメモリー６０７にも同時に保存される。Ｂ１３はＢ１４がデコードされた後でないと表示がされないため、デコーダー６０７はＢ１４をデコード後、デコーダー内のフレームメモリーにＢ１４を保存してから、Ｂ１３のデコードを開始する。Ｂ１４のピクチャーのデコードが完了されると、デコードされた映像がデコーダーから出力される。この段階でユーザーには１フレーム戻った映像が表示される。次にＢ１３のデコードが完了すると、デコードされたＢ１３の映像がデコーダー６０７から出力される。次に既にデコードが完了しているＰ６の映像がデコーダー６０７から出力される。このようにして、Ｂ１４からＰ６までの逆再生が行われる。Ｐ６の表示が完了した段階で、デコーダー６０７内のフレームメモリー中に保存した映像は、一旦クリアされる。

Ｐ６の表示まで完了すると、ＣＰＵ１０２はＰ４、Ｐ５をデコーダーに転送する。デコーダー６０７は逆再生用フレームメモリー６０９に保存されたＰ３を参照して、Ｐ４、Ｐ５のデコードを行う。ここでデコードされたＰ４、Ｐ５はデコーダー内のフレームメモリーに保存される。Ｐ５のデコードが完了した後、ＣＰＵ６０２はＢ１１、Ｂ１２のデータをデコーダー６０７に転送する。デコーダー６０７は、逆再生用フレームメモリー６０９に保存されたＰ６と、デコーダー６０７内のフレームメモリーに保存されたＰ５を参照して、Ｂ１２をデコードする。Ｂ１２のデコードが完了するとデコーダー６０７からＢ１２の映像が出力される。Ｂ１２のデコード完了後、Ｂ１１がデコードされ、Ｂ１１の映像が出力される。次にデコーダー６０７内のフレームメモリーに保存されたＰ５の映像が出力される。以下同様にして、既に逆再生用フレームメモリー６０９とデコーダー内のフレームメモリー６０７に保存されたＰ５、Ｐ４、Ｐ３を参照して、順次逆再生映像が出力される。

次に、上記のような手順で逆再生を行った場合の、映像が出力されるまでの時間について説明を行う。まずＢ１４のフレームが表示されるまでの時間について説明をする。ドライブ６０３のディスクからデータを読み出す速度が、５０Ｍｂｐｓ、ストリームのエンコードレート１０Ｍｂｐｓであるため、１ＧＯＰを１秒と仮定すると、１ＧＯＰ分のデータ読み出しに要する時間は、２００ｍｓｅｃである。Ｉ、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７をデコーダー６０７に転送する時間は、最近のメモリーバスの帯域は十分広く無視できる程度に小さいため、データ転送に要する時間は考慮しない。各フレームをデコードするのに要する時間はエンコードのやり方により大きく左右されるが、計算を簡単にするため１フレーム当たり１０ｍｓｅｃと仮定すると、上記の５枚のデコードに５０ｍｓｅｃを要する。Ｂ１４のデコードは１０ｍｓｅｃ要するため、ユーザーが逆再生を要求してから、２００＋５０＋１０＝２６０ｍｓｅｃ後に、逆再生が開始される。Ｂ１３のデコードには１０ｍｓｅｃ要するが、１フレーム当たり約３３ｍｓｅｃの表示時間があるため、遅れることなくＢ１３を表示できる。Ｐ６は既に逆再生用フレームメモリー１０９にデコードされたデータが保存されているので、Ｂ１３を表示してから３３ｍｓｅｃ後に表示できる。次にＢ１２を表示するためには、Ｐ４、Ｐ５のデコードが必要であるため、これに約２０ｍｓｅｃを要する。さらにＢ１２のデコードに１０ｍｓｅｃを要すため、Ｐ６を表示してから３０ｍｓｅｃ後にＢ１２は表示可能となる。Ｂ１１は既にデコーダー１０７内のフレームメモリーに保存されたＰ５，Ｂ１２を参照するため、１０ｍｓｅｃでデコード可能である。

以降のフレームも同様の手順でデコードすることで、３３ｍｓｅｃ以内でデコードできるため、一度バッファメモリー１０８に読み出したＧＯＰを再生する範囲において、ユーザーは通常再生と同じ感覚で、逆再生を視聴することが可能である。逆再生が進み、次のＧＯＰに移った場合、再び１ＧＯＰ分のデータをドライブ６０３のディスクから読み出す必要が生じるため、２００ｍｓｅｃの時間が必要となり、再生が途切れてしまうが、例えばバッファメモリー６０８を十分大きな容量確保しておき、デコード中に一つ前のＧＯＰ分のデータを予め先読みしておくことで、読み出しに要する待ち時間をなくすことができる。但し、ＧＯＰを跨いで最初のフレームの表示までは、複数枚のＰピクチャーをデコードしてからでないと表示できないため、場合によっては１００ｍｓｅｃ程度かかる場合がある。その場合ユーザーは、ＧＯＰの境界での不連続性を感じることになるが、比較的短い時間であるため再生の品位が大きく損なわれることはない。また、半導体のプロセスの進化に伴い、デコード処理の速度も飛躍的に高速化されることで、途切れのない逆再生が可能となる

以上、説明したように、アクセスポイントとなるＰピクチャーをＧＯＰ途中に適宜設け、ＧＯＰ内のＰピクチャーの属性情報を設け、逆再生を開始する前に、アクセスポイントとなるＰピクチャーをすべてデコードし、デコード済みのデータをデコーダー６０７のフレームメモリーとは別に用意した逆再生用フレームメモリー６０９に保存することで、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣにおいても、スムーズな逆再生を行うことができるようになる。

実施の形態１のＭＰＥＧ４−ＡＶＣにおけるＧＯＰの構成を説明するための図である。実施の形態１における、Ｐピクチャーのアクセスポイントを設定した場合のＧＯＰの構成例である。実施の形態１における、光ディスクにおける映像ファイルとEntry_map()中の各管理データとの関係を示す図である。実施の形態１における、ＧＯＰ先頭にアクセスするためのインデックス情報の構造図である。実施の形態１における、ＧＯＰ内のＰピクチャーの属性情報が記述されたGOP_Structure()の構成を示す図である。実施の形１の再生装置の構成を示す図である。実施の形態１における、２枚のアクセスポイントとなるPピクチャーが存在するGOPの構成を示す図である。

１ナビゲーションデータ、２映像データ、３映像ファイル、６００再生装置、６０１ユーザーインターフェース（Ｉ／Ｆ）部、６０２ＣＰＵ、６０３ドライブ、６０４ドライブ制御部、６０５ワークメモリー、６０６システムバス、６０７デコーダー、６０８バッファメモリー、６０９逆再生用フレームメモリー、６１０表示装置。

Claims

ランダムアクセスピントとして指定されたフレーム以降のフレームが、前記ランダムアクセスポイント以前のフレームを参照せず、且つ前記ランダムアクセスポイントがＩピクチャーまたはＰピクチャーであり、ＧＯＰの中に存在するＰピクチャーが、次のアクセスポイントであるのか、アクセスポイントをデコードするために必要なピクチャーであるか否か、を示すＰピクチャーの属性情報が記録された映像情報記録媒体を再生する映像情報再生方法であって、
逆再生指示を受けるステップと、
逆再生を開始する前に、前記逆再生指示の出された映像の再生時刻よりも早い時間のアクセスポイントとなるフレームが含まれるＧＯＰの先頭のＩピクチャーを検出するステップと、
検出されたＩピクチャーから前記再生時刻までの間に含まれるアクセスポイントとなるフレームをデコードした映像情報をフレームメモリーに保持するステップと、
逆再生時に、前記フレームメモリーに保存された映像情報を、デコード時の参照フレームとして利用するステップ
とを備えたことを特徴とする映像情報再生方法。
逆再生時に、フレームメモリーに保存された映像情報を、デコード時の参照フレームとして利用するステップにおいて、
逆再生指示の出された映像の再生時刻に最も時間的に近いアクセスポイントとなるフレームがデコードされ映像情報から参照フレームとして利用され、前期参照フレームよりも早い時間のアクセスポイントとなるフレームがデコードされた映像情報を順次参照フレームとして利用することを特徴とする請求項１記載の映像情報再生方法。