JP2002218458A

JP2002218458A - 映像再生装置

Info

Publication number: JP2002218458A
Application number: JP2001005417A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Marutani; 健介丸谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】帯域の変動するネットワークより伝送されたＭ
ＰＥＧ映像を汎用のＭＰＥＧ復号器を用いて、低遅延に
て滑らかに再生する【解決手段】ネットワーク等からの伝送信号は、映像受
信部１でＭＰＥＧデータストリームに変換され、ＭＰＥ
Ｇデータ変換部２に送られる。ＭＰＥＧデータ変換部２
は、入力されるＭＰＥＧデータストリームの、シーケン
スヘッダの書き換え、ピクチャデータ間への補填データ
の挿入、ピクチャデータの挿入／削除、ピクチャデータ
の置換等を行い、変換したＭＰＥＧデータストリームを
ＭＰＥＧ復号部３に送る。そして、ＭＰＥＧ復号部３
は、入力されたＭＰＥＧデータストリームを復号し、復
号映像信号を図示しないディスプレイモニタ等に出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク等の
伝送路を介して受信した映像を再生する映像再生装置に
係り、特に、インターネットのような帯域の変動するネ
ットワークより伝送されたＭＰＥＧ映像データを低遅延
にて滑らかに再生可能な映像再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧに代表される映像圧縮技術の進
歩とネットワーク帯域の増加により、インターネット上
での映像配信サービスや映像コミュニケーションサービ
スへの要望が高まっている。

【０００３】図１７は、ネットワークを介して伝送され
るＭＰＥＧデータを再生する映像再生装置の基本構成を
示す。図１７において、映像受信部１０００は、ネット
ワーク等からの伝送信号を受信し、図１８に示されるよ
うなＭＰＥＧデータストリームに変換し、ＭＰＥＧ復号
部２０００に送る。ＭＰＥＧ復号部２０００は、入力さ
れるＭＰＥＧデータストリームを復号する汎用のＭＰＥ
Ｇ復号器からなり、復号した映像信号を、図示しないデ
ィスプレイモニタ等に出力する。

【０００４】ＭＰＥＧ規格では、映像データを符号化す
る際に、周波数変換を行い視覚的に影響の少ない高周波
成分を粗く量子化したり、時間的に連続する前後の画像
の相関を利用し、前後の画像と同じデータを省略するこ
とにより圧縮符号化を行う。そして、このようなＭＰＥ
Ｇデータを復号化するＭＰＥＧ復号器は、符号化時に決
められた速度で映像データが入力されることで、映像を
滑らかに再生するように定められている。

【０００５】一方、インターネットのように広域に広が
るネットワークでは、データの転送経路が時刻により変
化し、また、他の利用者のデータ送受信との干渉により
転送レートが一定とはならずに刻々と変化するため、こ
のようなネットワークを経由して供給されるＭＰＥＧデ
ータは、データの供給速度が一定ではない。

【０００６】したがって、インターネット等のネットワ
ークを介してデータが供給される場合、ＭＰＥＧ復号器
は、データが一時的に大量に供給されると内部のバッフ
ァがオーバーフロー状態となり、また、データが一時的
に供給されないと内部バッファに必要なデータがなくな
ってしまうアンダーフロー状態となり、映像を正しく再
生することができない。

【０００７】この点をさらに詳細に説明する。汎用のＭ
ＰＥＧ復号器は、一定量の内部バッファを有しており、
バッファより１ピクチャ単位でデータを読み出して、復
号処理を行う。このバッファ容量は、入力されるＭＰＥ
Ｇデータのシーケンスヘッダコード中のＶＢＶバッファ
サイズコードやビットレートコードにより復号処理開始
時に決定される。また、復号器はバッファ中のデータが
なくなってしまうバッファアンダーフロー状態を防ぐた
めに、ある程度のデータがバッファに入力された時点で
復号処理を開始する。

【０００８】図１９は、ＭＰＥＧ復号部２０００として
利用される汎用のＭＰＥＧ復号器に一定の速度でデータ
が入力される場合の、内部バッファのバッファ蓄積量の
時間による推移を模式的に示す図である。データが一定
の速度で入力されるため、バッファ量は、時間の増加と
ともに一定の傾きで増加する。そして、バッファ量が増
加し、復号開始バッファ量を超えると復号処理が開始さ
れ、１ピクチャ分のデータがバッファより瞬時に取り除
かれる。復号処理は映像データのシーケンスヘッダコー
ド中に含まれるピクチャレートコードに示される周期で
定期的に行われる。復号開始後もデータの入力は継続さ
れるため、バッファ量は再び一定の傾きで増加すため、
バッファ量の推移は図１９に示すように、一定速度で増
加した後、瞬時に減少するという動作を繰り返す。

【０００９】バッファ量を決定するＶＢＶバッファサイ
ズコードやビットレートコード及び復号周期を決定する
ピクチャレートコードは符号化時に適切な値に設定され
るため、データが一定の割合で入力される環境では、バ
ッファからデータが溢れるバッファオーバーフロー状態
や、バッファからデータがなくなるバッファアンダーフ
ロー状態になることはなく、映像が滑らかに再生され
る。

【００１０】しかし、インターネットのように帯域が時
間の経過に従い変化するネットワークを経由して、デー
タがＭＰＥＧ復号部に入力される場合、バッファにデー
タが入力される速さが一定ではないため、区間によって
異なる傾きでバッファ量は増加する。図２０は、データ
入力速度が時間によって変化する場合のバッファ量の推
移を模式的に示す図である。図２０は、送信側では一定
の速度でデータを送信するが、途中でネットワークの帯
域が一時的に減少し、その後、回復した場合の例を示し
ている。

【００１１】Ａ区間では、帯域がデータ送信に十分であ
るため、送信した速度でデータが入力され、ピクチャレ
ートコードに示される周期で正常に復号される。しか
し、帯域が送信速度を下回るＢ区間になると、データの
入力が遅れ、入力速度が帯域に合わせて低下する。デー
タ入力が遅れている状態で、復号処理が行われると、図
２０に示すように、復号のために必要なデータをバッフ
ァから取り出すことができないバッファアンダーフロー
状態が発生する。したがって、時点ａでは、復号に失敗
する。

【００１２】その後、Ｃ区間にて帯域が回復すると、入
力が遅れていたデータと新たに送信されたデータが同時
に入力するため、バッファへのデータの入力速度はＡ区
間の速度より増加する。バッファは、一定の速度でデー
タが入力されることを想定して容量が設定されているた
め、速い速度でデータが入力する状態が続くと、バッフ
ァからデータが溢れてしまうバッファオーバーフロー状
態となり、書き込めないデータが消失してしまう。した
がって、時点ｃでは復号できるものの、時点ｄでは、復
号に必要なデータが消失しているため、復号に失敗す
る。このように帯域が変化するネットワーク経由では、
バッファのアンダーフローやオーバーフローが発生し、
復号処理が一時中断されるため、映像が滑らかに再生で
きない。

【００１３】このような問題を解決する方法として、帯
域の変動を吸収するのに十分な大きさの別のバッファを
ＭＰＥＧ復号部の前に設ける方法がある。図２１の映像
再生装置は、映像受信部で受信されたＭＰＥＧ映像デー
タを一旦バッファ部３０００に蓄積し、バッファ部３０
００に十分なデータが蓄えられた段階で、ＭＰＥＧ復号
部２０００がバッファ部３０００よりデータを取り出し
て再生する。このような装置では、帯域の変動により一
時的にデータが入力しない場合でも、バッファ上に十分
にデータが蓄えられているため、途切れることなく映像
を再生できる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図２１に示す
映像再生装置は、外部に専用のハードウェアを必要と
し、必ずしも使い勝手がよくない。また、バッファに十
分にデータが蓄積されてから再生が開始されるため、映
像が表示されるまでの遅延時間が大きくなってしまう。
したがって、テレビ会議に代表されるような映像による
コミュニケーションを行う場合には、円滑なコミュニケ
ーションを実現することはできない。

【００１５】本発明は、インターネットのような帯域の
変動するネットワークより伝送されたＭＰＥＧ映像を汎
用のＭＰＥＧ復号器を用いて、低遅延にて滑らかに再生
することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の伝送路を介して
受信した映像を再生する映像再生装置は、前記伝送路か
らの伝送信号を入力し、ＭＰＥＧデータを出力する映像
受信部と、前記映像受信部が出力するＭＰＥＧデータの
データストリームを変換するＭＰＥＧデータ変換部と、
前記ＭＰＥＧデータ変換部でデータストリームが変換さ
れたＭＰＥＧデータの復号を行うＭＰＥＧ復号部とを備
えるものである。

【００１７】前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ＭＰＥＧデ
ータのシーケンスヘッダのコード値の内、ＭＰＥＧ復号
部のバッファサイズに関するコード値を、前記バッファ
サイズが増加する値に変更するものである。これによ
り、ＭＰＥＧ復号部が使用するバッファ容量が増加し、
ネットワーク帯域の変動によりデータの入力が遅れた
り、遅れたデータが後から入力した場合にも、バッファ
アンダーフローやオーバーフローが発生せずに、滑らか
に映像を再生することができる。

【００１８】前記ＭＰＥＧデータ変換部は、さらに、Ｍ
ＰＥＧデータのピクチャデータ間に、復号時には無視さ
れる補填データを挿入するものである。そして、前記挿
入される補填データの挿入量は、前記シーケンスヘッダ
のコード値に基づいて定められるものである。

【００１９】また、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、入力
された最新のピクチャデータを蓄積しておき、続くピク
チャデータの入力が遅れた場合に前記蓄積したピクチャ
データを挿入するとともに、すでに挿入した分のピクチ
ャデータが入力した場合に該当ピクチャデータを削除す
るものである。これにより、ネットワーク帯域の変動に
よりデータの入力が遅れた場合には、古いデータを供給
し、データが後から入力した場合にはピクチャ単位で削
除することで、ＭＰＥＧ復号部に供給されるデータレー
トが一定になり、ＭＰＥＧ復号部において滑らかに映像
を再生できる。

【００２０】また、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ピク
チャデータの入力が遅れた場合に動きベクトル及び差分
が０の予測ピクチャであるスキップピクチャを作成して
挿入するとともに、すでに挿入した分のピクチャデータ
が入力した場合に該当ピクチャデータを削除するもので
ある。これにより、ネットワーク帯域の変動によりデー
タの入力が遅れた場合でも、ＭＰＥＧ復号部に供給され
るデータレートが一定になり、ＭＰＥＧ復号部において
滑らかに映像を再生できる。

【００２１】また、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ＭＰ
ＥＧデータのシーケンスヘッダのコード値の内、単位時
間当たりのデータ量に関するコード値を前記データ量が
減少する値に変更するとともに、ＭＰＥＧデータのピク
チャデータの一部を動きベクトル及び差分が０の予測ピ
クチャであるスキップピクチャに置換するものである。
これにより、ＭＰＥＧ映像のヘッダ情報のデータレート
情報を小さい値に書き換え、受信したデータの一部をス
キップピクチャと置き換えることで、データ量を一定に
し、ＭＰＥＧ復号部において滑らかに映像を再生でき
る。

【００２２】また、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ＭＰ
ＥＧデータのピクチャデータの一部を動きベクトル及び
差分が０の予測ピクチャであるスキップピクチャに置換
するとともに、ＭＰＥＧデータのピクチャ間に、復号時
には無視される補填データを挿入するものである。これ
により、ネットワーク帯域の変動によりデータの入力が
遅れたり、遅れたデータが後から入力した場合にも、映
像の動きに揺らぎがなくなり、滑らかな映像が再生でき
る。

【００２３】また、ピクチャデータの一部をスキップピ
クチャに置換するに際して、一定の割合で、又は揺らい
で入力されるピクチャを優先的に置換するものである。

【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１から図１６を用いて説明する。なお、本発明は
これら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様で実施し得
る。

【００２５】図１は、本発明の映像再生装置の基本構成
を示す図である。図１の映像再生装置は、映像受信部
１、ＭＰＥＧデータ変換部２、ＭＰＥＧ復号部３を含
む。映像受信部１及びＭＰＥＧ復号部２は、図１７の映
像受信部１０００及びＭＰＥＧ復号部２０００と同様の
機能を有するものである。ＭＰＥＧデータ変換部２は、
入力したＭＰＥＧデータのデータストリームを変換する
ものであり、変換プログラムを実行するプロセッサを主
体に構成される。このプロセッサは、専用のものでもよ
いし、映像受信部１、ＭＰＥＧ復号部３等他の要素と兼
用するものでもよい。

【００２６】ネットワーク等からの伝送信号は、映像受
信部１でＭＰＥＧデータストリームに変換され、ＭＰＥ
Ｇデータ変換部２に送られる。ＭＰＥＧデータ変換部２
は、入力されるＭＰＥＧデータストリームの、シーケン
スヘッダの書き換え、ピクチャデータ間への補填データ
の挿入、ピクチャデータの挿入／削除、ピクチャデータ
の置換等を行い、変換したＭＰＥＧデータストリームを
ＭＰＥＧ復号部３に送る。そして、ＭＰＥＧ復号部３
は、入力されたＭＰＥＧデータストリームを復号し、復
号映像信号を図示しないディスプレイモニタ等に出力す
る。

【００２７】（第１の実施の形態）第１の実施の形態を
図２から図６を用いて説明する。第１の実施の形態は、
ＭＰＥＧデータのシーケンスヘッダのコード値の内、Ｍ
ＰＥＧ復号部のバッファサイズに関するコード値を、バ
ッファサイズが増加する値に変更し、変更したデータを
ＭＰＥＧ復号部に入力するものである。

【００２８】図２は、ＭＰＥＧデータ変換部３の一構成
例であり、ヘッダ書換え処理部３１と補填データ挿入処
理部３２を含む。ヘッダ書換え処理部３１は、図３に示
されるようなＭＰＥＧデータストリームのシーケンスヘ
ッダの内のビットレートコード３０１及びＶＢＶバッフ
ァサイズコード３０２を、バッファサイズが増加する値
に変更するものである。

【００２９】補填データ挿入処理部３２は、入力した映
像データのピクチャ間に補填データを挿入するものであ
り、映像データの単位時間当たりのデータ量と、ヘッダ
書換え処理部３１が書き換えたビットレートコード値
が、同じ値となるようにＭＰＥＧデータのピクチャ間
に、復号時には無視される補填データ（ＭＰＥＧ規格で
は、０ｘＦＦコードは復号時に無視される。）を挿入す
る。補填データの挿入量は、書き換えられたビットレー
トコード値と入力されるピクチャデータ量に基づいて定
められる。図４は、補填データが挿入されたＭＰＥＧデ
ータストリームの一例であり、ピクチャデータ１の後に
補填データ４０１が、ピクチャデータ２の後に補填デー
タ４０２が挿入されている。なお、補填データ挿入部３
２は、必ずしも必要なものではなく、再生時の遅延が余
り問題にならない場合は省略することができる。

【００３０】以上のようにＭＰＥＧデータストリームが
書き換えられるので、ＭＰＥＧ復号部２は、書き換え前
のコードを受け取った場合に比較して、大きなサイズの
バッファを使用して復号処理を行う。この場合のバッフ
ァ量の時間による推移を図５及び図６に模式的に示す。
図５は、補填データを挿入しない場合であり、図６は、
補填データを挿入する場合である。バッファサイズが大
きくなっているため、図５のＭ区間のようにネットワー
ク帯域が減少してもバッファアンダーフローが発生せ
ず、また、Ｎ区間のようにネットワーク帯域が増加して
もバッファオーバーフローが発生しない。

【００３１】しかし、復号開始バッファ量までデータが
蓄えられるまでに掛かる時間が長くなるため、再生開始
までの時間が掛かることになり、受信してから映像が再
生されるまでの遅延時間が長くなる。補填データを挿入
することによりこのような問題を解決できることについ
て、図６を用いて説明する。

【００３２】図６において、ＭＰＥＧ復号装置２のバッ
ファに蓄積される量を実線で示し、映像受信部が受信し
たデータを破線で示す。補填データを挿入しない場合、
破線に示すようにバッファ蓄積量が増加するため、時点
ｎで復号開始バッファ量に達し、復号を開始する。しか
し、補填データを挿入すると、単位時間当たりに入力さ
れるデータ量が増加するため、時点ｍで復号開始バッフ
ァ量に到達する。したがって、受信から再生までの遅延
時間も減少することになる。なお、補填データとして挿
入されるコードは、ＭＰＥＧ規格では、復号時に無視さ
れるため、再生時にノイズが載るようなことはなく、滑
らかに映像が再生される。

【００３３】このように、第１の実施の形態の映像再生
装置は、受信したＭＰＥＧデータのＶＢＶバッファサイ
ズコード及びビットレートコードを、バッファサイズを
増加する値に書き換えることで、バッファのアンダーフ
ローやオーバーフローを抑制することができる。また、
補填データを挿入して１ピクチャのデータ量を増加する
ことにより、バッファにデータが蓄積されるまでの遅延
時間を短くし、ネットワーク経由においても、低遅延で
滑らかなＭＰＥＧ映像再生を行うことができ、その実用
的効果は大きい。

【００３４】（第２の実施の形態）第２の実施の形態を
図７から図１０を用いて説明する。第２の実施の形態
は、ピクチャデータの入力が遅れた場合に別のピクチャ
データを挿入するとともに、すでに挿入した分のピクチ
ャデータが入力した場合に該当ピクチャデータを削除
し、そのようにして変更したデータをＭＰＥＧ復号部に
入力するものである。挿入するピクチャデータとして
は、入力された最新のピクチャデータを蓄積しておき、
それを利用してよいし、蓄積したデータに基づき動きベ
クトル及び差分が０の予測ピクチャであるスキップピク
チャを作成してもよい。

【００３５】図７は、ＭＰＥＧデータ変換部３の他の構
成例であり、ピクチャデータ蓄積処理部４１とピクチャ
挿入／削除処理部４２を含む。ピクチャデータ蓄積処理
部４１は、入力された最新のピクチャデータを蓄積する
ものであり、ピクチャ挿入／削除処理部４２は、ピクチ
ャデータの入力が遅れた場合に別のピクチャデータを挿
入して出力するものである。

【００３６】図８は、図７のＭＰＥＧデータ変換部が出
力するピクチャデータの推移を示すものである。図８
(Ａ)のように、ネットワークの帯域が一定でピクチャデ
ータがほぼ等間隔で入力される場合は、そのまま、ＭＰ
ＥＧ復号部２に出力する。図８(Ｂ)のように、ネットワ
ークの帯域が一時的に減少した場合には、第１ピクチャ
が入力してから第２ピクチャが入力するまでの間隔が長
く、その後、第２、３ピクチャは短い間隔で入力し、第
４ピクチャ以降はもとの間隔に戻る。この場合、別のピ
クチャデータを出力しないと、第２ピクチャを処理する
時刻に、該当するデータが入力していないため、第２ピ
クチャは処理されず、その後、続いて入力されるので、
ＭＰＥＧ復号部においてバッファアンダーフロー状態が
発生する。

【００３７】図７のＭＰＥＧデータ変換部は、ピクチャ
データ蓄積処理部４１が入力された最新のピクチャデー
タを蓄積しており、上記のように所定の時間になっても
ピクチャデータが入力しない場合、ピクチャ挿入／削除
処理部４２は、蓄積してあるピクチャデータを出力す
る。その際、図９に示すように、蓄積してあるピクチャ
データのヘッダ情報の内、ピクチャの再生順序や参照関
係に関わるコードを、次に入力するであろうデータのコ
ードへ書き換えた後、ＭＰＥＧ復号部へ供給する。これ
により、図８(Ｃ)に示すように、第２ピクチャに換えて
第１ピクチャのヘッダを変更したピクチャデータがＭＰ
ＥＧ復号部２に出力される。

【００３８】ピクチャ挿入／削除処理部４２は、挿入し
たピクチャ数を記憶しており、その後に供給されるピク
チャのヘッダ情報の内、ピクチャの再生順序や参照関係
に関わるコードを書き換えながら、データを出力する。
図８の例では、第１ピクチャのコピーであるピクチャ
１’を出力後、第３ピクチャの出力時刻までに第２ピク
チャ２が入力しているため、同様に第２ピクチャのコピ
ーであるピクチャ２’が出力される。第４ピクチャの再
生時刻には、第３ピクチャ及び第４ピクチャが入力して
いるので、すでに出力済の第３ピクチャを削除し、第４
ピクチャをそのまま出力する。

【００３９】したがって、ＭＰＥＧ復号部２は、復号す
べきタイミング〜にピクチャデータが入力されてい
るため、復号に失敗することはなく、また、すでに出力
済のピクチャデータは削除されるため、バッファオーバ
ーフロー状態になることも防止できる。

【００４０】以上の説明では、ピクチャ挿入／削除処理
部４２が挿入するピクチャデータとして、ピクチャデー
タ蓄積処理部４１が蓄積した最新のピクチャデータを挿
入するものとしたが、動きベクトル値及び差分が０であ
る前方参照モードの予測ピクチャであるスキップピクチ
ャを作成し、挿入してもよい。図１０に、予測ピクチャ
を挿入したＭＰＥＧストリームの例を示す。

【００４１】なお、スキップピクチャを挿入する場合
に、復号時には無視される補填データを付加してデータ
量を１ピクチャ分の大きさに増加させたデータとしても
よく、この場合には、動きベクトル値及び差分が０であ
るピクチャのＭＰＥＧ復号部における復号処理負荷が通
常のピクチャの復号処理負荷に比較して小さいため、装
置全体の負荷低減を実現することができる。

【００４２】このように、第２の実施の形態の映像再生
装置は、入力したデータが不足する場合には、直前のデ
ータあるいはスキップピクチャを挿入し、入力したデー
タが多い場合には、余分なピクチャを削除することによ
り、ＭＰＥＧ復号部でバッファのアンダーフローやオー
バーフローが発生せずに、滑らかに映像を再生すること
ができ、その実用的効果は大きい。

【００４３】（第３の実施の形態）第２の実施の形態の
映像再生装置では、バッファのアンダーフロー及びオー
バーフローが抑制できるが、図８(Ｃ)に示すように、ピ
クチャは１→１→２→４→５の順番で再生される。この
ような順序で再生すると、例えば、物体が動いているよ
うな映像の場合には、初めは止まっており、その後、高
速に移動するとように揺らいだ映像となってしまう。第
３の実施の形態は、このような不具合を解決するもので
ある。

【００４４】第３の実施の形態を図１１から図１４を用
いて説明する。第３の実施の形態は、ＭＰＥＧデータの
シーケンスヘッダのコード値の内、単位時間当たりのデ
ータ量に関するコード値を前記データ量が減少する値に
変更するとともに、ＭＰＥＧデータのピクチャデータの
一部を動きベクトル及び差分が０の予測ピクチャである
スキップピクチャに置換し、そのようにして変更したデ
ータをＭＰＥＧ復号部に入力するものである。

【００４５】図１１は、ＭＰＥＧデータ変換部３のさら
に別の構成例であり、ヘッダ書換え処理部５１とピクチ
ャ置換処理部５２を含む。ヘッダ書換え処理部５１は、
ＭＰＥＧデータのシーケンスヘッダのコード値の内、単
位時間当たりのデータ量に関するコード値を前記データ
量が減少する値に変更するものであり、ピクチャ置換処
理部５２は、ＭＰＥＧデータのピクチャデータの一部を
動きベクトル及び差分が０の予測ピクチャであるスキッ
プピクチャに置換するものである。置換に際しては、入
力されるピクチャを一定の割合でスキップピクチャに置
換する。また、その際、揺らいで入力されるピクチャを
優先的にスキップピクチャに置換してもよい。

【００４６】図１２は、図１１のＭＰＥＧデータ変換部
に入力されるピクチャデータ及び出力するピクチャデー
タの推移を示すものである。図１２(Ａ)のように、ネッ
トワークの帯域が一定でピクチャデータがほぼ等間隔で
入力される場合は、そのまま、ＭＰＥＧ復号部２に出力
しても問題はないが、図１２(Ｂ)のように、ネットワー
クの帯域が一時的に減少した場合には、第１ピクチャが
入力してから第２ピクチャが入力するまでの間隔が長
く、その後、第２、３ピクチャは短い間隔で入力し、第
４ピクチャ以降はもとの間隔に戻って入力され、そのま
ま、ＭＰＥＧ復号部２に出力するとバッファのアンダー
フロー又はオーバフローが生じる。

【００４７】図１１のＭＰＥＧデータ変換部は、ピクチ
ャ置換処理部５２によって、入力されたピクチャデータ
の一部（例えば一定の割合のピクチャ）を動きベクトル
及び差分が０の予測ピクチャであるスキップピクチャに
置換するので、入力が図１２(Ａ)の場合でも図１２(Ｂ)
の場合でも、図１２(Ｃ)のようなデータストリームに変
換する。なお、図１２(Ｃ)おける「Ｓ」は、動きベクト
ル値及び差分が０の予測ピクチャであるスキップピクチ
ャである。

【００４８】このように、一定の割合のピクチャをスキ
ップピクチャで置換すると、ネットワーク帯域の変動に
よりデータが遅れている場合でも、ＭＰＥＧ復号部２で
滑らかな映像を再生ことができる。スキップピクチャで
置換すると、平均データ量が減少するので、ヘッダ書換
え処理部５１は、それに合わせて、ＭＰＥＧデータのシ
ーケンスヘッダのビットレートコード及びＶＢＶバッフ
ァサイズコードを変更する。図１３に、スキップピクチ
ャで置換したＭＰＥＧストリームの例を示す。

【００４９】また、ピクチャ置換処理部５２は、入力ピ
クチャをスキップピクチャに置換するに際して、図１２
(Ｂ)に示すような入力の場合、一時的に揺らいでいる第
２及び第３ピクチャを置換するように制御すると、より
滑らかな映像を再生できる。図１４に、揺らぎを考慮し
て置換ピクチャを選択する場合のＭＰＥＧストリームの
例を示す。

【００５０】このように第３の実施の形態では、入力す
るピクチャデータの一部、特に揺らいでいるピクチャデ
ータを選別してスキップピクチャに置き換えることによ
り、再生時の揺らぎがなく、低処理負荷で映像を再生す
ることが可能となり、実用的効果は大きい。

【００５１】（第４の実施の形態）第４の実施の形態
は、第３の実施の形態と同様、第２の実施の形態の不具
合を解消するもので、ＭＰＥＧデータのピクチャデータ
の一部を動きベクトル及び差分が０の予測ピクチャであ
るスキップピクチャに置換するとともに、ＭＰＥＧデー
タのピクチャ間に、復号時には無視される補填データを
挿入し、そのようにして変更したデータをＭＰＥＧ復号
部に入力するものである。

【００５２】図１５は、ＭＰＥＧデータ変換部３のさら
に別の構成例であり、ピクチャ置換処理部６１と補填デ
ータ挿入処理部６２を含む。ピクチャ置換処理部６１
は、図１１のピクチャ置換処理部５２と同様、ＭＰＥＧ
データのピクチャデータの一部を動きベクトル及び差分
が０の予測ピクチャであるスキップピクチャに置換する
ものである。置換に際しては、入力されるピクチャを一
定の割合でスキップピクチャに置換する。また、その
際、揺らいで入力されるピクチャを優先的にスキップピ
クチャに置換してもよい。補填データ挿入処理部６２
は、図２の補填データ挿入処理部３２と同様、ＭＰＥＧ
データのピクチャ間に、復号時には無視される補填デー
タを挿入するものであり、映像データの単位時間当たり
のデータ量とシーケンスヘッダのビットレートコード値
が、同じ値となるようにＭＰＥＧデータのピクチャ間
に、復号時には無視される補填データ（ＭＰＥＧ規格で
は、０ｘＦＦコードは復号時に無視される。）を挿入す
る。

【００５３】図１５のＭＰＥＧデータ変換部に入力され
るピクチャデータ及び出力するピクチャデータの推移、
置換ピクチャの選択については、第３の実施の形態と同
様であるので説明を省略する。出力されるＭＰＥＧスト
リームについても、ビットレートコード及びＶＢＶバッ
ファサイズコードの変更がない点及び予測ピクチャの後
に補填データが挿入される点を除けば、第３の実施の形
態と同様である。図１６に、一定の割合で置換したＭＰ
ＥＧストリームの例を示す。

【００５４】このように第４の実施の形態でも、第３の
実施の形態と同様、入力するピクチャデータの一部、特
に揺らいでいるピクチャデータを選別してスキップピク
チャに置き換えることにより、再生時の揺らぎがなく、
低処理負荷で映像を再生することが可能となり、実用的
効果は大きい。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＭＰＥＧ
復号部が使用するバッファ容量を増加させ、ネットワー
ク帯域の変動によりデータの入力が遅れたり、遅れたデ
ータが後から入力した場合にも、バッファアンダーフロ
ーやオーバーフローが発生せずに、滑らかに映像を再生
することができる。

【００５６】また、データのピクチャ間に補填データを
挿入することにより、ＭＰＥＧ復号部が使用するバッフ
ァ容量を増加させても、低遅延に映像を再生することが
できる。

【００５７】また、入力された最新のピクチャデータを
蓄積しておき、続くピクチャデータの入力が遅れた場合
に前記蓄積したピクチャデータを挿入するとともに、す
でに挿入した分のピクチャデータが入力した場合に該当
ピクチャデータを削除することにより、ネットワーク帯
域の変動によりデータの入力が遅れた場合には、古いデ
ータを供給し、データが後から入力した場合にはピクチ
ャ単位で削除することで、ＭＰＥＧ復号部供給されるデ
ータレートが一定になり、ＭＰＥＧ復号部において滑ら
かに映像を再生できる。

【００５８】また、ピクチャデータの入力が遅れた場合
に動きベクトル及び差分が０の予測ピクチャであるスキ
ップピクチャを作成して挿入するとともに、すでに挿入
した分のピクチャデータが入力した場合に該当ピクチャ
データを削除することにより、ネットワーク帯域の変動
によりデータの入力が遅れた場合には、古いデータを供
給し、データが後から入力した場合にはピクチャ単位で
削除することで、ＭＰＥＧ復号部供給されるデータレー
トが一定になり、ＭＰＥＧ復号部において滑らかに映像
を再生できるとともに、ＭＰＥＧ復号部の処理負担を減
少させることができる。

【００５９】また、ＭＰＥＧデータのシーケンスヘッダ
のコード値の内、単位時間当たりのデータ量に関するコ
ード値を前記データ量が減少する値に変更するととも
に、ＭＰＥＧデータのピクチャデータの一部を動きベク
トル及び差分が０の予測ピクチャであるスキップピクチ
ャに置換することにより、ＭＰＥＧ映像のヘッダ情報の
データレート情報を小さい値に書き換え、受信したデー
タの一部をスキップピクチャと置き換えることで、デー
タ量を一定にでき、ＭＰＥＧ復号部において滑らかに映
像を再生できる。

【００６０】また、揺らいで入力されるピクチャを優先
的にスキップピクチャに置換することにより、ネットワ
ーク帯域の変動によりデータの入力が遅れたり、遅れた
データが後から入力した場合にも、映像の動きに揺らぎ
がなくなり、滑らかな映像が再生できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像再生装置の基本構成を示す図

【図２】ＭＰＥＧデータ変換部の一構成例を示す図

【図３】ＭＰＥＧデータストリームのシーケンスヘッダ
の一例を示す図

【図４】補填データが挿入されたＭＰＥＧデータストリ
ームの一例を示す図

【図５】ヘッダ書き換え時のＭＰＥＧ復号部のバッファ
量の推移を示す図

【図６】補填データ挿入時の手ＭＰＥＧ復号部のバッフ
ァ量の推移を示す図

【図７】ＭＰＥＧデータ変換部の他の構成例を示す図

【図８】図７のＭＰＥＧデータ変換部が出力するピクチ
ャデータの推移を示す図

【図９】蓄積ピクチャを挿入したＭＰＥＧストリームの
例を示す図

【図１０】予測ピクチャを挿入したＭＰＥＧストリーム
の例を示す図

【図１１】ＭＰＥＧデータ変換部の他の構成例を示す図

【図１２】図１１のＭＰＥＧデータ変換部が出力するピ
クチャデータの推移を示す図

【図１３】スキップピクチャで置換したＭＰＥＧストリ
ームの例を示す図

【図１４】揺らぎを考慮して置換した場合のＭＰＥＧス
トリームの例を示す図

【図１５】ＭＰＥＧデータ変換部３の他の構成例を示す
図

【図１６】スキップピクチャで置換したＭＰＥＧストリ
ームのたの例を示す図

【図１７】ＭＰＥＧデータを再生する映像再生装置の基
本構成を示す図

【図１８】ＭＰＥＧデータストリームの構成を示す図

【図１９】データ入力速度一定時のＭＰＥＧ復号部のバ
ッファ量の推移を示す図

【図２０】データ入力速度が変化時のＭＰＥＧ復号部の
バッファ量の推移を示す図

【図２１】従来の技術によるネットワーク経由での映像
再生装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１、１０００・・・映像受信部２、２０００・・・ＭＰＥＧ復号部３・・・ＭＰＥＧデータ変換部３１・・・ヘッダ書換え処理部３２・・・補填データ挿入処理部４１・・・ピクチャデータ蓄積処理部４２・・・ピクチャ挿入／削除処理部５１・・・ヘッダ書換え処理部５２・・・ピクチャ置換処理部６１・・・ピクチャ置換処理部６２・・・補填データ挿入処理部３０００・・・バッファ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路を介して受信した映像を再生する
映像再生装置であって、前記伝送路からの伝送信号を入力し、ＭＰＥＧデータを
出力する映像受信部と、前記映像受信部が出力するＭＰＥＧデータのデータスト
リームを変換するＭＰＥＧデータ変換部と、前記ＭＰＥＧデータ変換部でデータストリームが変換さ
れたＭＰＥＧデータの復号を行うＭＰＥＧ復号部とを備
える映像再生装置。
【請求項２】請求項１記載の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ＭＰＥＧデータのシーケ
ンスヘッダのコード値の内、ＭＰＥＧ復号部のバッファ
サイズに関するコード値を、前記バッファサイズが増加
する値に変更するものである映像再生装置。
【請求項３】請求項２記載の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、さらに、ＭＰＥＧデータ
のピクチャデータ間に、復号時には無視される補填デー
タを挿入するものである映像再生装置。
【請求項４】請求項３記載の映像再生装置であって、前記挿入される補填データの挿入量は、前記シーケンス
ヘッダのコード値に基づいて定められるものである映像
再生装置。
【請求項５】請求項１記載の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、入力された最新のピクチ
ャデータを蓄積しておき、続くピクチャデータの入力が
遅れた場合に前記蓄積したピクチャデータを挿入すると
ともに、すでに挿入した分のピクチャデータが入力した
場合に該当ピクチャデータを削除するものである映像再
生装置。
【請求項６】請求項１記載の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ピクチャデータの入力が
遅れた場合に動きベクトル及び差分が０の予測ピクチャ
であるスキップピクチャを作成して挿入するとともに、
すでに挿入した分のピクチャデータが入力した場合に該
当ピクチャデータを削除するものである映像再生装置。
【請求項７】請求項１記載の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ＭＰＥＧデータのシーケ
ンスヘッダのコード値の内、単位時間当たりのデータ量
に関するコード値を前記データ量が減少する値に変更す
るとともに、ＭＰＥＧデータのピクチャデータの一部を
動きベクトル及び差分が０の予測ピクチャであるスキッ
プピクチャに置換するものである映像再生装置。
【請求項８】請求項１記載の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、ＭＰＥＧデータのピクチ
ャデータの一部を動きベクトル及び差分が０の予測ピク
チャであるスキップピクチャに置換するとともに、ＭＰ
ＥＧデータのピクチャ間に、復号時には無視される補填
データを挿入するものである映像再生装置。
【請求項９】請求項７又は８記載の映像再生装置であ
って、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、入力されるピクチャを一
定の割合でスキップピクチャに置換するものである映像
再生装置。
【請求項１０】請求項７ないし９のいずれか１項記載
の映像再生装置であって、前記ＭＰＥＧデータ変換部は、揺らいで入力されるピク
チャを優先的にスキップピクチャに置換するものである
映像再生装置。