JPH11136687A - 動画像再生装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 圧縮符号化された動画像信号を、再生装置の
処理能力とフレームメモリ量の制約から再生不能が生じ
ないようにする。 【解決手段】 フレーム内符号化とフレーム間符号化を
組み合わせた動画像符号化データを再生する場合、符号
化データから第１の復号化手段１４により復号化した画
像サイズとフレームレートから、この動画像再生装置の
処理能力とフレームメモリ量に基づき、動画像として再
生可能か否かを判断して再生処理を制御する制御手段２
０と、動画像として再生不可能な場合には動画像符号化
データからフレーム内符号化データを選択する手段１１
と、動画像として再生可能な場合は前記動画像符号化デ
ータと前記フレーム内符号化データとを夫々復号化する
第２の復号化手段１６〜１９と、選択手段により選択し
たフレーム内符号化データを復号した画像データをサブ
サンプルする手段２２と、サブサンプルした画像データ
を記憶する手段２４とより構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】圧縮符号化された動画像信号
の再生装置に係り、標準ＴＶ受信装置により、高精細Ｔ
Ｖ受信再生画像が得られる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からの動画像を圧縮符号化する手法
として、ＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２等のフレーム内符号化
（Ｉフレーム符号化）とフレーム間符号化（Ｐフレーム
符号化、Ｂフレーム符号化）を組み合わせた符号化方法
が知られている。

【０００３】図２は、ＭＰＥＧ２方式の符号化に対応し
た動画像再生装置の従来例のブロック構成図である。符
号化データは、バッファ回路３３に入力して符号化レー
トの平滑化が行なわれる。復号化回路３４では、画像サ
イズやフレームレート等の符号化データ全体の特性を表
わすヘッダ情報、及び、各フレーム毎の符号化方法や特
性を表わすヘッダ情報と可変長符号化された予測制御情
報と量子化係数が復号化される。ＭＰＥＧ２方式の符号
化データでは、画像サイズやフレームレート等はシーケ
ンスヘッダとして、各フレーム毎の符号化方法や特性は
ピクチャヘッダとして符号化される。

【０００４】制御回路４０は、復号化回路３４からの復
号化された画像サイズやフレームレート等の符号化デー
タ特性が、この再生装置３０の処理能力とフレームメモ
リ量の制約に対して動画像再生可能か否かを判断する。
制御回路４０が動画像再生可能と判断した場合には、各
処理ブロックに対してそれぞれ所定の動画像再生のため
の処理を行なうように制御する。

【０００３】また、制御回路４０が動画像再生不可能と
判断した場合には、各処理ブロックに対してそれぞれ処
理しないように制御する。動画像再生のための処理は、
例えば、以下のように行なわれる。復号化回路３４から
８×８画素ブロック毎のＤＣＴ量子化係数を受けて逆量
子化回路３５は、逆量子化処理を行なう。

【０００５】逆量子化されたＤＣＴ係数はＩＤＣＴ回路
３６で、ＩＤＣＴ処理を行なう。ここで、再生フレーム
がＩフレーム符号化の場合は、予測回路３８からの予測
値は全てゼロとして加算器３７に供給する。Ｐフレーム
符号化、Ｂフレーム符号化の場合は、ＩＤＣＴ回路３６
からの８×８画素ブロックに対応した動き補償予測値を
フレームメモリ１（３９）に記憶した再生フレームを用
いて予測回路３８で生成して加算器３７に供給する。

【０００６】加算器３７では、ＩＤＣＴ回路３６からの
出力と予測回路３８からの予測値を順次加算して、表示
のためのフレームメモリ２（４４）に記憶する。また、
再生フレームがＩフレーム符号化、Ｐフレーム符号化の
場合は、後から再生するフレームに対する予測値を生成
するために再生フレームをフレームメモリ１（３９）に
記憶する。以上のようにして、動画像の再生が行なわれ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】動画像再生装置には処
理能力とフレームメモリ量の制約から、再生可能な画像
サイズや単位時間あたりのフレーム数（フレームレー
ト）に上限がある。従来、動画像再生装置に対して予め
設定された再生可能な画像サイズやフレームレートに上
限を越える特性を有する符号化データが入力された場合
には、これまでの再生装置は、動画像再生が不可能であ
るとして、再生処理を行なわなかった。例えば、標準Ｔ
Ｖレベル（以下ＳＤＴＶ）の画像サイズとフレームレー
トの特性（７２０画素×４８０ライン、２９．９７Ｈ
ｚ）を有する符号化データの再生を上限とする再生装置
に対して、高精細ＴＶレベル（以下ＨＤＴＶ）の画像サ
イズとフレームレートの特性（１９２０画素×１０８０
ライン、２９．９７Ｈｚ）を有する符号化データが供給
された場合に、かかる再生装置は、高精細ＴＶの符号化
データの内容を一切再生することが出来ない。

【０００８】このため、例えば、デジタルテレビジョン
放送の場合に、標準ＴＶレベル（ＳＤＴＶ）の再生を上
限とする再生装置を所有の視聴者は、デジタルテレビジ
ョン放送（ＨＤＴＶ）の一切の情報を得ることが出来な
いという問題点があった。

【０００９】上記問題点は、これまでの再生装置の処理
能力とフレームメモリ量の制約に起因している。そこ
で、Ｉフレーム符号化データのみを再生し、かつ、フレ
ームメモリに記憶する際に所定の画像サイズにサブサン
プルすることで上記問題点を解決する。

【００１０】このＩフレーム符号化データは、例えば、
米国 ADVANCED TELEVISION SYSTEMSCOMMITTE のＡ５４
文書に記載のように、一般に約０．５秒毎に送られる。
このため、Ｉフレーム符号化データのみを再生しても、
約０．５秒毎の画像として再生することが可能である。
これにより、視聴者は符号化データの内容を概略知るこ
とが出来る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１の発明は、フレーム内符号化とフレーム
間符号化を組み合わせた符号化方式による動画像符号化
データを再生する動画像再生装置において、前記符号化
データから動画像の画像サイズとフレームレートを復号
化する第１の復号化手段と、前記第１の復号化手段によ
り復号化した画像サイズとフレームレートから、この動
画像再生装置の処理能力とフレームメモリ量に基づき、
動画像として再生可能か否かを判断して再生処理を制御
する制御手段と、動画像として再生不可能な場合に前記
動画像符号化データからフレーム内符号化データを選択
する手段と、動画像として再生可能な場合の前記動画像
符号化データと動画像として再生不可能な場合の前記フ
レーム内符号化データとを復号化する第２の復号化手段
と、前記選択する手段により選択したフレーム内符号化
データを復号した画像データをサブサンプルする手段
と、前記サブサンプルする手段によりサブサンプルした
画像データを記憶する手段とより構成したことを特徴と
する動画像再生装置を提供する。

【００１２】さらに、請求項２の発明は、フレーム内符
号化とフレーム間符号化を組み合わせた符号化方式によ
る動画像符号化データを再生する動画像再生方法におい
て、前記符号化データから動画像の画像サイズとフレー
ムレートを復号化する第１の復号化ステップと、前記第
１の復号化ステップにより復号化した画像サイズとフレ
ームレートから、この動画像再生装置の処理能力とフレ
ームメモリ量に基づき、動画像として再生可能か否かを
判断して再生処理を制御する制御ステップと、動画像と
して再生不可能な場合に、前記動画像符号化データから
フレーム内符号化データを選択するステップと、動画像
として再生可能な場合の前記動画像符号化データと動画
像として再生不可能な場合の前記フレーム内符号化デー
タとを復号化する第２の復号化ステップと、前記選択す
る手段により選択したフレーム内符号化データを復号し
た画像データをサブサンプルするステップと、前記サブ
サンプルするステップによりサブサンプルした画像デー
タを記憶するステップとよりなることを特徴とする動画
像再生方法を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の動画像再生装置の一実施
例について、以下に図と共に説明する。図１は本発明の
動画像再生装置の一実施例を示したブロック構成図であ
る。ここで、本実施例の再生装置１０は、ＳＤＴＶの画
像サイズとフレームレートの特性（７２０画素×４８０
ライン、２９．９７Ｈｚ等）を有する符号化データの再
生を行なう再生装置とする。符号化データは、スイッチ
ＳＷ１（１２）を介して、バッファ回路１３に供給され
て、符号化レートの平滑化が行なわれる。

【００１４】復号化回路１４では、シーケンスヘッダ情
報及び各フレーム毎のピクチャヘッダ情報と可変長符号
化された予測制御情報と量子化係数が復号化される。制
御回路２０は、復号化回路１４でシーケンスヘッダから
復号化された画像サイズやフレームレート等の符号化デ
ータ特性が、この再生装置１０の処理能力とフレームメ
モリ量の制約に対して動画像再生が可能か否かをまず判
断する。

【００１５】動画像再生が可能であると判断した場合
は、例えばＳＤＴＶに対応した画像サイズとフレームレ
ートの特性を有する符号化データが入力された場合は、
制御回路２０は、スイッチ、ＳＷ1 （１２）とＳＷ2-1
（２１）、ＳＷ2-2 （２３）を全てスイッチのｂ側に切
り替える。そして、制御回路２０は、各処理ブロックに
対して、夫々所定の動画像再生のための処理を行なうよ
うに制御する。

【００１６】動画像再生が不可能であると判断した場合
には、例えばＨＤＴＶに対応した画像サイズとフレーム
レートの特性を有する符号化データが入力された場合に
は、制御回路２０は各処理ブロックに対して、以下の処
理を行なうように制御する。制御回路２０は、スイッ
チ、ＳＷ1 （１２）とＳＷ2-1 （２１）、ＳＷ2-2 （２
３）を全てスイッチａ側に切り替える。バッファ回路１
３には、Ｉフレーム符号化データ選択回路１１からのデ
ータが入力される。

【００１７】Ｉフレーム符号化データ選択回路１１は、
入力符号化データからシーケンスヘッダとＩフレーム符
号化データを選択して、バッファ回路１３に出力する。
以降の処理ブロックではＩフレーム符号化データのみを
再生処理することが出来る。例えば、フレーム周波数が
３０Ｈｚ、Ｉフレーム間隔０．５秒の場合の処理量は、
全てのフレームを再生する場合に比べて１／１５以下に
なる。

【００１８】ここで、バッファ回路１３のバッファメモ
リ量は、ＨＤＴＶ動画像符号化データのＩフレーム符号
化データを一時記憶するに十分な量である。例えば、Ｍ
ＰＥＧ２符号化方式ＭＰ＠ＨＬ（メインプロファイル・
ハイレベル）モードのＨＤＴＶ動画像符号化データのＩ
フレーム符号化データまで対応する場合は、約１．２Ｍ
Ｂ以上のバッファ量である。

【００１９】これにより、画像サイズが約６倍のＨＤＴ
Ｖ動画像符号化データを、０．５秒間隔ではあるがＩフ
レーム符号化データのみ再生することで、ＳＤＴＶ動画
像符号化データ再生装置で十分に再生出来る処理量とな
る。バッファ回路１３からの符号化データは、復号化回
路１４で復号化され、順次、逆量子化回路１５、ＩＤＣ
Ｔ回路１６で処理される。

【００２０】Ｉフレーム符号化データだけなので、予測
回路１８からの常にゼロの予測値が加算器１７に供給さ
れ、ＩＤＣＴ回路１６の処理結果に加算される。加算器
１７からの出力は、スイッチ、ＳＷ２−１（２１）を介
してサブサンプル回路２２に供給される。

【００２１】サブサンプル回路２２では、加算器１７の
出力であるＨＤＴＶのＩフレーム符号化データの再生画
像を、ＳＤＴＶに対応したフレームメモリ２（２４）で
記憶可能な画像サイズになるように、制御回路２０より
サンプリング信号が供給されて、順次サブサンプル処理
が行なわれる。

【００２２】サブサンプル回路２２の処理は、ＨＤＴＶ
のアスペクト比は１６：９であり、ＳＤＴＶのアスペク
ト比は４：３であるために、例えば、以下の２通りの方
法のいずれかを選択して行なうことが出来る。

【００２３】第１のサブサンプル処理方法は、水平方向
と垂直方向夫々４／９の比率でサブサンプル処理する。
この方法では、水平方向が８５３画素となるため、中心
の７２０画素のみ選択してフレームメモリ２（２４）に
出力する。

【００２４】第２のサブサンプル処理方法は、水平方向
と垂直方向それぞれ３／８の比率でサブサンプル処理す
る。この方法では、垂直方向が４０５ラインとなるた
め、例えば上３８ラインと下３７ラインはダミーの黒ラ
インとしてフレームメモリ２（２４）に出力する。

【００２５】サブサンプル回路２２の出力信号は、フレ
ームメモリ２（２４）に供給される。ここで、制御回路
２０よりの制御信号が供給されて、０．５秒間隔に切り
替わる画像信号として外部に出力される。

【００２６】本発明では、動画像として再生可能な場合
の前記符号化データを復号化する復号化回路と動画像と
して再生不可能な場合の前記フレーム内符号化データを
復号化する復号化回路は大部共用出来る。ＩＤＣＴ回路
１６、加算器１７、予測回路１８、及びフレームメモリ
１（１９）（第２の復号化手段）も、標準ＴＶ（ＳＤＴ
Ｖ）、高精細ＴＶ（ＨＤＴＶ）の各再生時に各回路を共
用出来る。

【００２７】よって、動画像再生装置に対して予め設定
された再生可能な画像サイズやフレームレートに上限を
越える特性を有する符号化データが入力された場合に、
一般的に０．５秒間隔で符号化されているＩフレーム符
号化データをサブサンプルして再生して、出力すること
が出来る。

【００２８】こうすることで、標準ＴＶ（ＳＤＴＶ）レ
ベルの受信再生装置により、高精細ＴＶ（ＨＤＴＶ）レ
ベルの受信再生画像の内容の概要を知ることが出来る。

【００２９】

【発明の効果】本発明はフレーム内符号化とフレーム間
符号化を組み合わせた符号化方式による動画像符号化デ
ータを再生する動画像再生装置において、前記符号化デ
ータから動画像の画像サイズとフレームレートを復号化
する第１の復号化手段１４と、前記復号化手段により復
号化した画像サイズとフレームレートから、この動画像
再生装置の処理能力とフレームメモリ量に基づき、動画
像として再生可能か否かを判断して再生処理を制御する
制御手段と、動画像として再生不可能な場合に前記動画
像符号化データからフレーム内符号化データを選択する
手段と、動画像として再生可能な場合の前記動画像符号
化データと動画像として再生不可能な場合の前記フレー
ム内符号化データとを復号化する第２の復号化手段と、
前記選択する手段により選択したフレーム内符号化デー
タを復号した画像データをサブサンプルする手段と、サ
ブサンプルした画像データを記憶する手段とより構成し
たので、動画像再生装置に対して予め設定された再生可
能な画像サイズやフレームレートに上限を越える特性を
有する符号化データが入力された場合に、一般的に０．
５秒間隔で符号化されているＩフレーム符号化データを
サブサンプルして再生して、出力することが出来る。

【００３０】本発明は標準ＴＶ（ＳＤＴＶ）の受信再生
を行なうと共に、高精細ＴＶ（ＨＤＴＶ）を一部分受信
再生して画像の内容の概要を知ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動画像再生装置の一実施例のブロック
構成を示した図である。

【図２】従来の動画像再生装置の一例のブロック構成を
示した図である。

【符号の説明】

１０，３０ 動画像再生装置 １１ Ｉフレーム符号化データ選択回路 １２，２１，２３ ＳＷ（スイッチ） １３，３３ バッファ回路 １４ 復号化回路（第１の復号化手段） １５，３５ 逆量子化回路 １６ ＩＤＣＴ回路（第２の復号化手段） １７ 加算器（第２の復号化手段） １８ 予測回路（第２の復号化手段） １９ フレームメモリ１（第２の復号化手段） ２０，４０ 制御回路 ２２ サブサンプル回路 ２４ フレームメモリ２（画像データを記憶する手段） ３４ 復号化回路 ３６ ＩＤＣＴ回路 ３７ 加算器 ３８ 予測回路 ３９ フレームメモリ１ ４４ フレームメモリ２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム内符号化とフレーム間符号化を組
   み合わせた符号化方式による動画像符号化データを再生
   する動画像再生装置において、 前記符号化データから動画像の画像サイズとフレームレ
   ートを復号化する第１の復号化手段と、 前記第１の復号化手段により復号化した画像サイズとフ
   レームレートから、この動画像再生装置の処理能力とフ
   レームメモリ量に基づき、動画像として再生可能か否か
   を判断して再生処理を制御する制御手段と、 動画像として再生不可能な場合に前記動画像符号化デー
   タからフレーム内符号化データを選択する手段と、 動画像として再生可能な場合の前記動画像符号化データ
   と動画像として再生不可能な場合の前記フレーム内符号
   化データとを夫々復号化する第２の復号化手段と、 前記選択する手段により選択したフレーム内符号化デー
   タを復号した画像データをサブサンプルする手段と、 前記サブサンプルする手段によりサブサンプルした画像
   データを記憶する手段とより構成したことを特徴とする
   動画像再生装置。
2. 【請求項２】フレーム内符号化とフレーム間符号化を組
   み合わせた符号化方式による動画像符号化データを再生
   する動画像再生方法において、 前記符号化データから動画像の画像サイズとフレームレ
   ートを復号化する第１の復号化ステップと、前記第１の
   復号化ステップにより復号化した画像サイズとフレーム
   レートから、この動画像再生装置の処理能力とフレーム
   メモリ量に基づき、動画像として再生可能か否かを判断
   して再生処理を制御する制御ステップと、 動画像とし
   て再生不可能な場合に、前記動画像符号化データからフ
   レーム内符号化データを選択するステップと、動画像と
   して再生可能な場合の前記動画像符号化データと動画像
   として再生不可能な場合の前記フレーム内符号化データ
   とを夫々復号化する第２の復号化ステップと、前記選択
   する手段により選択したフレーム内符号化データを復号
   した画像データをサブサンプルするステップと、前記サ
   ブサンプルするステップによりサブサンプルした画像デ
   ータを記憶するステップとよりなることを特徴とする動
   画像再生方法。