JP5136546B2 - 動画像ストリーム加工装置及び該装置を備えた動画像再生装置並びに方法とプログラム - Google Patents
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Description
本発明は動画像の再生方法及び装置に関し、特に、高速再生、高速逆再生等の特殊再生に適用して好適な動画像の再生方法及び装置に関する。
・フレーム間予測符号化を利用しないIピクチャ(Intra picture:フレーム内符号化画像)、
・すでに符号化した1枚のフレームからのフレーム間予測符号化を利用するPピクチャ(Predictive picture:片方向予測符号化画像)、
・すでに符号化した2枚のフレームからのフレーム間予測符号化を利用するBピクチャ(Bidirectional predicative picture:双方向予測符号化画像)
を組み合わせて用い動画像を符号化する。
・画像の片方のフィールド(奇数ライン又は偶数ライン)しか画像が更新されない、
・過去のフィールドと現在のフィールドの画像とが混ざって出力される、
等の問題が発生する場合がある。
特許文献2に記載の発明を用いた復号化装置の場合、H.264でフィールド符号化されたビットストリームの高速再生を実現することはできるものの、復号化装置に新たな機能を加えているため、特許文献2に記載の発明を用いた復号化装置と、特許文献2に記載の発明を用いない復号化装置とでは、同一のビットストリームを入力しても、復号化結果が大きく異なってしまう、という問題がある。
・復号化装置の構成が複雑になり、
・設計や製造の難易度が高くなる、
・費用が上がる、
等の各種問題が発生する場合がある。
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成するストリーム生成部と、を備えたことを特徴とする動画像ストリーム加工装置が提供される。本発明の動画像ストリーム加工装置において、前記動画像を符号化したビットストリームからフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを抜き出し、抜き出したビットストリームを前記ストリーム解析部に供給するストリーム抜き出し部を備えた構成としてもよい。
動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを受け取って解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定する、ストレーム解析工程と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成する、ストリーム生成工程と、
を含む。
動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを受け取って解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定する、ストレーム解析処理と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成する、ストリーム生成処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムよりなる。
102 ストリーム並び替え部
201 ストリーム抜き出し部
202 ストリーム解析部
204 ストリーム生成部
251 ストリーム抜き出し部
252 ストリーム解析部
253 ストリーム合成部
254 ストリーム生成部
301 ビットストリーム切り替え装置
302 動画像ストリーム加工装置
303 動画像復号化装置
304 動画像表示装置
401 記憶媒体
402 ビットストリーム切り替え装置
403 ビットストリーム送出装置
411 ビットストリーム
412 特殊再生用ビットストリーム
413 管理テーブル
図1は、本発明の第1の実施の形態の構成を示す図である。図2は、本発明の第1の実施形態の動作手順を示すフローチャートである。図3は、本発明の第1の実施形態を模式的に説明するための図である。図1を参照すると、本発明の第1の実施形態は、動画像を符号化したビットストリームからフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを抜き出すストリーム抜き出し部201と、抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを解析し、該解析結果から、該フレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定するストリーム解析部202と、ストリーム解析部202で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、ストリーム解析部202で為された解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成するストリーム生成部204とを備えている。なお、図1のストリーム抜き出し部201は、図15のストリーム抜き出し部101と実質的に同一の構成とされる。ストリーム抜き出し部201とストリーム解析部202とストリーム生成部204とは、動画像ストリーム加工装置を構成している。
nal_unit_type(NAL(Network Abstraction Layer)ユニットの種類を識別する識別子)を変更する、
slice_header()のidr_pic_idを削除する
等の変更を行なう。
frame_num、
bottom_field_flag、
pic_order_cnt_lsb
等のパラメータを修正する。
図4は、本発明の第2の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。図5は、第2の実施形態の動作の概要を説明するための図である。本発明の第2の実施の形態の構成は、図1に示した構成とされ、前記第1の実施の形態の構成と同一である。
・各ピクチャのフレーム番号、
・表示順番号
等が含まれる。
Iピクチャと後続ピクチャが、complementary field pairであり、かつ、
IピクチャがIDRピクチャであるか、後続ピクチャがIピクチャである、
場合等に、1画面全体の復号画像が得られると判定できる。
図7は、本発明の第3の実施の形態の構成を示すブロック図である。図8は、本発明の第3の実施の形態の動作手順を示すフローチャートである。
図9は、本発明の第4の実施の形態の構成を示す図である。図9において、動画像ストリーム加工装置302は、前記した第1又は第2の実施の形態の動画像ストリーム加工装置からなる。
・通常再生時には、入力されるビットストリームを直接動画像復号化装置303に供給し、
・高速再生、高速逆再生等特殊再生時には、入力ビットストリームを動画像ストリーム加工装置302に供給し、また動画像ストリーム加工装置302の出力ビットストリームを動画像復号化装置303に供給する。
次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。図10は、本発明の第5の実施の形態の構成を示すブロック図である。記憶媒体401は、動画像を符号化したビットストリーム411と、ビットストリーム411を、前記第1又は第2の実施の形態の動画像ストリーム加工装置に入力して生成した高速再生、高速逆再生等特殊再生用の特殊再生用ビットストリーム412と、ビットストリーム411と特殊再生用ビットストリーム412の関連付け情報を記録した管理テーブル413とを備える。
・通常再生から特殊再生へ、あるいは、
・特殊再生から通常再生へ、
動作を切り替える際に、再生位置のタイムスタンプを継承した自然な動作切り替えが可能になる。
通常再生時には、通常のビットストリームを受信端末に向け送出し、
特殊再生時には、関連付けられている特殊再生用ビットストリームを受信端末に向け送出する、
ように構成することで、受信端末の動画像復号化装置に特殊再生向けの新たな機能追加等を行うことなく、高速再生、高速逆再生等の特殊再生を実現できる動画像配信装置を提供することができる。
・Iピクチャがフィールド符号化されているか、あるいは、
・Iピクチャと後続ピクチャとがcomplementary field pairであるか、
等の情報から判定する例について説明したが、判定の方法は、これらに限定されるものではないことは勿論である。例えば、実際に復号処理を実行してみて正しく復号可能であったか、という判定方法等を用いてもよい。
・Iピクチャのビットストリームを複製し、動画像符号化規格に準拠するために必要な変更を加えてストリームを生成する例や、
・Iピクチャをフレーム間予測で参照し、縦方向に長さ0.5画素の動きベクトルで動き補償するようなPピクチャ又はBピクチャのビットストリームを生成する例
に即して説明したが、ストリームの生成手法は、これらに限定されるものではないことは勿論である。
Claims (23)
- 動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定するストリーム解析部と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成するストリーム生成部と、
を備え、
前記フレーム内符号化されたピクチャがフィールドピクチャであり、
前記ストリーム生成部は、前記1画面のうち復号画像が得られない領域を、前記フレーム内符号化されたピクチャの情報を利用して、前記フレーム内符号化されたフィールドピクチャの画像と同一又は類似した画像で補完するビットストリームを生成する、ことを特徴とする動画像ストリーム加工装置。 - 前記動画像を符号化したビットストリームからフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを抜き出し、該抜き出したビットストリームを前記ストリーム解析部に供給するストリーム抜き出し部をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項1記載の動画像ストリーム加工装置。 - 前記ストリーム生成部は、前記フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームの所定箇所を変更し、前記1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完する、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを生成する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の動画像ストリーム加工装置。 - 動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定するストリーム解析部と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成するストリーム生成部と、
を備え、
前記ストリーム生成部は、前記フレーム内符号化されたピクチャのみをフレーム間予測で参照し、前記1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完する片方向予測符号化又は双方向予測符号化されたピクチャのビットストリームを生成する、
ことを特徴とする動画像ストリーム加工装置。 - 前記動画像を符号化したビットストリームからフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを抜き出し、該抜き出したビットストリームを前記ストリーム解析部に供給するストリーム抜き出し部をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項4記載の動画像ストリーム加工装置。 - 前記動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームと、前記ストリーム生成部で生成されたビットストリームとを受け、受けとった前記ビットストリームから、1画面の復号画像を得られるビットストリームを合成するストリーム合成部をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の動画像ストリーム加工装置。 - 前記ストリーム抜き出し部は、前記フレーム内符号化されたピクチャ及び後続の所定数のピクチャのビットストリームを抜き出して前記ストリーム解析部に供給する、
ことを特徴とする請求項2に記載の動画像ストリーム加工装置。 - 前記ストリーム解析部が、前記ストリーム抜き出し部で抜き出された前記フレーム内符号化されたピクチャ及び後続の所定数のピクチャのビットストリームのみでは、前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られないと判定した場合に、前記ストリーム生成部は、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するようなビットストリームを生成する、ことを特徴とする請求項7に記載の動画像ストリーム加工装置。
- 動画像を符号化したビットストリームの復号化を行なう動画像復号化装置と、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の動画像ストリーム加工装置と、
ビットストリーム切り替え装置と、
動画像表示装置と、
を備え、
前記ビットストリーム切り替え装置は、
通常再生時には、前記動画像ストリーム加工装置を通さずに、入力ビットストリームを、直接、前記動画像復号化装置に供給し、
特殊再生時には、入力ビットストリームを前記動画像ストリーム加工装置に供給し、前記動画像ストリーム加工装置は生成したビットストリームを前記動画像復号化装置に供給し、
前記動画像復号化装置は、供給されたビットストリームを復号化して復号画像を前記動画像表示装置に供給し、
前記動画像表示装置は復号画像を表示出力する、
ことを特徴とする動画像再生装置。 - 動画像を符号化したビットストリームを、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の動画像ストリーム加工装置に入力し、前記動画像ストリーム加工装置の出力として生成された、特殊再生用ビットストリーム。
- 動画像を符号化したビットストリームと、
前記動画像を符号化したビットストリームを、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の動画像ストリーム加工装置に入力し、前記動画像ストリーム加工装置の出力として生成された特殊再生用ビットストリームと、
前記ビットストリームと前記特殊再生用ビットストリームとのストリーム切り替えを行うための関連付け情報を有する管理テーブルと、
を備える、ことを特徴とする記憶媒体。 - 請求項11に記載の記憶媒体と、
ビットストリーム切り替え装置と、
ビットストリーム送出装置と、
を備え、
前記ビットストリーム切り替え装置は、
通常再生時には、前記記憶媒体から、前記ビットストリームを読み出して前記ビットストリーム送出装置に供給し、
特殊再生時には、前記記憶媒体から、前記管理テーブルを参照して、前記ビットストリームと関連付けられている前記特殊再生用ビットストリームを読み出して、前記ビットストリーム送出装置に供給し、
前記ビットストリーム送出装置は、
供給されたビットストリームを所定の受信端末に向けて伝送路に送出する、
ことを特徴とする動画像配信装置。 - 動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定する、ストレーム解析工程と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成する、ストリーム生成工程と、
を含み、
フレーム内符号化されたピクチャがフィールドピクチャであり、
前記ストリーム生成工程は、前記1画面のうち復号画像が得られない領域を、前記フレーム内符号化されたピクチャの情報を利用しフレーム内符号化されたフィールドピクチャの画像と同一又は類似した画像で補完するビットストリームを生成する、
ことを特徴とする動画像ストリーム加工方法。 - 前記ストリーム生成工程は、前記フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームの所定箇所を変更し、前記1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを生成する、
ことを特徴とする請求項13に記載の動画像ストリーム加工方法。 - 動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定する、ストレーム解析工程と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成する、ストリーム生成工程と、
を含み、
前記ストリーム生成工程は、前記フレーム内符号化されたピクチャのみをフレーム間予測で参照し前記1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完する片方向予測符号化または双方向予測符号化されたピクチャのビットストリームを生成する、
ことを特徴とする動画像ストリーム加工方法。 - 前記動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームと、前記ストリーム生成工程で生成されたビットストリームとから、1画面の復号画像を得られるビットストリームを合成するストリーム合成工程をさらに含む、
ことを特徴とする請求項13に記載の動画像ストリーム加工方法。 - 前記動画像を符号化したビットストリームから、フレーム内符号化されたピクチャ及び後続の所定数のピクチャのビットストリームを抜き出し、前記抜き出したビットストリームを前記ストリーム解析工程に供する、ストリーム抜き出し工程を含む、
ことを特徴とする請求項13乃至16のいずれか一項に記載の動画像ストリーム加工方法。 - 通常再生時には、
入力ビットストリームを、直接、動画像復号化装置に供給し、
特殊再生時には、入力ビットストリームに対して、請求項13乃至17のいずれか一項に記載の動画像ストリーム加工方法で加工してなるビットストリームを前記動画像復号化装置に供給するように、
ビットストリームの切り替えを行う工程と、
前記動画像復号化装置は供給されたビットストリームを復号化し、動画像表示装置に復号画像を表示出力する工程と、
を含む、ことを特徴とする動画像再生方法。 - 動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを入力して解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定する、ストレーム解析処理と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成する、ストリーム生成処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
フレーム内符号化されたピクチャがフィールドピクチャであり、
前記ストリーム生成処理は、前記1画面のうち復号画像が得られない領域を、前記フレーム内符号化されたピクチャの情報を利用しフレーム内符号化されたフィールドピクチャの画像と同一又は類似した画像で補完するビットストリームを生成する、
ことを特徴とするプログラム。 - 前記ストリーム生成処理は、前記フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームの所定箇所を変更し、前記1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するフレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを生成する、
ことを特徴とする請求項19に記載のプログラム。 - 動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームを入力して解析し、該解析結果を基に、前記抜き出されたフレーム内符号化されたピクチャを復号すれば前記フレーム内符号化されたピクチャを含む1画面の復号画像が得られるか否かを判定する、ストレーム解析処理と、
前記ストリーム解析部で1画面の復号画像が得られないと判定された場合に、前記ストリーム解析部での解析結果に基づき、1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完するビットストリームを生成する、ストリーム生成処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記ストリーム生成処理は、前記フレーム内符号化されたピクチャのみをフレーム間予測で参照し前記1画面のうち復号画像が得られない領域の画像を補完する片方向予測符号化または双方向予測符号化されたピクチャのビットストリームを生成する、
ことを特徴とするプログラム。 - 前記動画像を符号化したビットストリームより抜き出された、フレーム内符号化されたピクチャのビットストリームと、前記ストリーム生成処理で生成されたビットストリームとから、1画面の復号画像を得られるビットストリームを合成するストリーム合成処理をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19乃至21のいずれか一項に記載のプログラム。 - 前記動画像を符号化したビットストリームから、フレーム内符号化されたピクチャ及び後続の所定数のピクチャのビットストリームを抜き出し、前記抜き出したビットストリームを前記ストリーム解析処理に供する、ストリーム抜き出し処理を含む、
ことを特徴とする請求項19乃至22のいずれか一項に記載のプログラム。
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