説明

ビデオサーバ及びデータ収録再生方法

【課題】 煩雑な処理を行わなくても、シーケンスを途中から再生することが可能なビデオサーバ及びデータ収録再生方法を提供する。
【解決手段】 シーケンスに含まれるピクチャを構成するピクチャスライスと、シーケンスの復号に必要なシーケンスパラメータセット(SPS)と、ピクチャの復号に必要なピクチャパラメータセット(PPS)とを含むデータファイルを蓄積するビデオサーバは、解析部及び蓄積部を具備する。解析部は、データファイルのストリームに含まれるSPS及びPPSを順次記憶し、ピクチャを構成するピクチャスライスの単位であるランダムアクセスユニットに含まれる先頭のピクチャスライスを検出すると、前記先頭のピクチャスライスの検出以前に記憶した全てのSPS及びPPSを書き込んだヘッダを、ランダムアクセスユニットの直前に挿入する。蓄積部は、前記ヘッダが挿入されたデータファイルを蓄積する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、H.264規格に従って変換されたデータファイルを蓄積し、蓄積したデータファイルを再生するビデオサーバ及びデータ収録再生方法に関する。
【背景技術】
【0002】
H.264規格により符号化されたデータファイルは、圧縮された動画像全体を示すシーケンス、シーケンス全体の符号化に係る情報が記載されるシーケンスパラメータセット(Sequence Parameter Set:SPS)、及び、ピクチャ全体の符号化に係る情報が記載されるピクチャパラメータセット(Picture Parameter Set:PPS)を含む。ピクチャは、シーケンスを構成する一枚の画面であり、複数のピクチャスライスにより成る。ここで、他のピクチャスライスに依存せずに復号化できる単位をランダムアクセスユニット(Random Access Unit:RAU)と称する。なお、H.264規格により符号化されたデータファイルには、MPEG−2でのGOPに相当する概念は無いが、このRAUがGOPに相当することとなる。
【0003】
ところで、この種のデータファイルを再生しようとする場合、RAUに含まれる複数のピクチャスライスを、SPS及びPPSに基づいて復号する必要がある。符号化方式がMPEG−2の場合は、復号に必要な情報がGOPヘッダに全て含まれているので、GOPを復号すれば、煩雑な処理を行わずにシーケンスを途中から再生することができる。
【0004】
しかしながら、符号化方式がH.264の場合は、SPS及びPPSがRAUの先頭にあるとは限らない。例えば、SPS及びPPSがシーケンスの先頭にしか存在しないことがある。このようなシーケンスを途中から再生するためには、まずシーケンスの先頭に位置するSPS及びPPSを復号化部へ送ってから、該当するRAUのピクチャスライスを復号化部へ送る必要がある。また、SPS及びPPSが、シーケンスの途中に存在する場合がある。このような場合、RAUのピクチャスライスを復号するためのSPS及びPPSを検索しなければならず、処理が煩雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−325289号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
以上のように、従来のビデオサーバでは、データファイルに含まれるシーケンスを途中から再生しようとする場合、RAUに含まれるピクチャスライスを復号するためのSPS及びPPSを検索しなければならず、処理が煩雑になるという問題がある。
【0007】
そこで、目的は、煩雑な処理を行わなくても、シーケンスを途中から再生することが可能なビデオサーバ及びデータ収録再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態によれば、シーケンスに含まれるピクチャを構成するピクチャスライスと、前記シーケンスの復号に必要なシーケンスパラメータセットと、前記ピクチャの復号に必要なピクチャパラメータセットとを含むデータファイルを蓄積するビデオサーバは、解析部及び蓄積部を具備する。解析部は、前記データファイルのストリームに含まれるシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを順次記憶し、ピクチャを構成するピクチャスライスの単位であるランダムアクセスユニットに含まれる先頭のピクチャスライスを検出すると、前記先頭のピクチャスライスの検出以前に記憶した全てのシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを書き込んだヘッダを、ランダムアクセスユニットの直前に挿入する。蓄積部は、前記ヘッダが挿入されたデータファイルを蓄積する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態に係るビデオサーバの機能構成を示すブロック図である。
【図2】図1の解析部がVSヘッダを挿入する際のフローチャートを示す図である。
【図3】図1のビデオサーバに供給されるデータファイルのストリーム構成を示す図である。
【図4】図3のデータファイルにVSヘッダを挿入した際のストリーム構成を示す図である。
【図5】図1のビデオサーバの復号化部がデータファイルを復号する際のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0011】
図1は、本実施形態に係るビデオサーバ10の機能構成を示すブロック図である。図1に示すビデオサーバ10は、解析部11、蓄積部12、復号化部13及び制御部14を具備する。
【0012】
解析部11は、H.264規格に従って変換されたデータファイルを受信する。データファイルは、シーケンスに含まれるピクチャを構成する複数のピクチャスライスと、シーケンスパラメータセット(SPS)と、ピクチャパラメータセット(PPS)とを含む。ここで、シーケンスとは、符号化された動画像全体を示す。
【0013】
ピクチャスライスは、所定の数のピクチャスライスを一単位として、シーケンスに含まれる一枚のピクチャを構成する。ここで、SPS、PPS及び所定の数のピクチャスライスから成る一単位を、ランダムアクセスユニット(RAU)と称する。なお、RAUには、SPS及びPPSが必ずしも含まれているわけではない。ピクチャスライス内のヘッダには、参照するPPSの番号が含まれる。
【0014】
SPSは、プロファイル、レベル及びシーケンス全体の符号化モード等、シーケンス全体の符号化に係る情報を含む。なお、SPSは、必ずしもシーケンスの先頭に付けられる訳ではない。
【0015】
PPSは、エントロピー符号化モード及びピクチャ単位の量子化パラメータ初期化値等、ピクチャ全体の符号化に係る情報を含む。また、PPSには、参照するSPSの番号が含まれる。なお、PPSは、全てのピクチャに付けられる訳ではない。ただし、PPSの前にSPSを置かなければならない。
【0016】
解析部11は、制御部14の指示に従い、受信したデータファイルを解析し、RAUを検出する。検出したRAUの先頭から、このRAU内の先頭のピクチャスライスまでの間にSPS及び/又はPPSが位置する場合、解析部11は、このSPS及びPPSと、このRAU以前に検出した全てのSPS及びPPSとを記載したVSヘッダを作成する。ここで、VSヘッダとは、再生時にランダムアクセスが容易になるように新たに追加するヘッダである。解析部11は、作成したVSヘッダを検出したRAUの先頭に挿入する。解析部11は、データファイルに含まれる全てのRAUに対してこの処理を行う。解析部11は、VSヘッダを挿入したデータファイルを蓄積部12へ出力する。
【0017】
蓄積部12は、制御部14からの指示に従い、解析部11からのデータファイルを蓄積する。
【0018】
また、蓄積部12は、制御部14からの指示に従い、蓄積したデータファイルを読み出す。蓄積部12は、RAUに含まれるピクチャスライスを読み出す場合、RAUの直前に位置するVSヘッダに書き込まれる全てのSPS及びPPSを読み出し、その後にRAUに含まれるピクチャスライスを読み出す。蓄積部12は、読み出したSPS、PPS及びピクチャスライスを復号化部13へ出力する。
【0019】
復号化部13は、制御部14からの指示に従い、RASに含まれるピクチャスライスを、このRASの直前のVSヘッダに書き込まれていたSPS及びPPSのうち、ピクチャスライスにより指定されるPPS、及び、このPPSにより指定されるSPSを用いて復号する。復号化部13は、復号して得られた映像信号を後段へ出力する。
【0020】
制御部14は、ビデオサーバ10の動作を制御する。
【0021】
次に、以上のように構成されたビデオサーバ10の動作を説明する。図2は、本実施形態に係るビデオサーバ10の解析部11がVSヘッダを挿入する際のフローチャートを示す図である。以下では、図3に示すH.264規格に従って符号化されたストリーム構成のデータファイルを、解析部11が受信する場合を例に説明する。
【0022】
図3に示すデータファイルは、ピクチャスライス#1〜#8、SPS#1〜#2及びPPS#1〜#3を含む。SPS#1、PPS#1、ピクチャスライス#1,#2はRAU1に含まれ、SPS#2、PPS#2,#3、ピクチャスライス#3,#4はRAU2に含まれ、ピクチャスライス#5,#6はRAU3に含まれ、ピクチャスライス#7,#8はRAU4に含まれる。ピクチャスライス#1〜#4にはPPS=1が設定され、ピクチャスライス#5,#6にはPPS=2が設定され、ピクチャスライス#7,#8にはPPS=3が設定される。PPS#1にはSPS=1が設定され、PPS#2にはSPS=2が設定され、PPS#3にはSPS=2が設定される。これにより、RAU1,2によりシーケンスS1が構成され、RAU3,4によりシーケンスS2が構成されることとなる。
【0023】
図2において、解析部11は、ストリームを解析し、RAUを検出する(ステップS21〜S25)。まず、解析部11は、図3に示すストリームを受信すると、RAU1の先頭に位置するSPS#1を検出する(ステップS21)。解析部11は、ステップS21で検出したSPS#1を内部のメモリに記憶し(ステップS22)、処理をステップS21へ移行する。
【0024】
RAU1において、SPS#1の次にはPPS#1が位置する。解析部11は、ステップS21を介して、ステップS23でPPS#1を検出する。解析部11は、ステップS23で検出したPPS#1を内部のメモリに記憶し(ステップS24)、処理をステップS21へ移行する。
【0025】
RAU1において、PPS#1の次にはRAU1の先頭のピクチャスライス#1が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ステップS25でピクチャスライス#1を検出する。解析部11は、ピクチャスライス#1を検出すると(ステップS25のYes)、SPS#1及びPPS#1を記載したVSヘッダ#1を作成する。解析部11は、RAU1の直前に、VSヘッダ#1を挿入する(ステップS26)。
【0026】
続いて、解析部11は、データストリームが終了したか否かを判断する(ステップS27)。データストリームが継続する場合(ステップS27のNo)、解析部11は、処理をステップS21へ移行する。また、データストリームが終了する場合(ステップS27のYes)、解析部11は、処理を終了する。解析部11は、データストリームが終了するまでステップS21〜S27を繰り返す。
【0027】
RAU1において、ピクチャスライス#1の次にはピクチャスライス#2が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ステップS25でピクチャスライス#2を検出すると(ステップS25のNo)、処理をステップS21へ移行する。
【0028】
ピクチャスライス#2の次にはRAU2が検出される。RAU2の先頭には、SPS#2が位置する。解析部11は、SPS#2を検出し(ステップS21のYes)、検出したSPS#2を内部のメモリに記憶する(ステップS22)。
【0029】
RAU2において、SPS#2の次には、RAU2の先頭のピクチャスライス#3が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ピクチャスライス#3を検出し(ステップS25のYes)、RAU2の直前に、SPS#1、PPS#1及びSPS#2を書き込んだVSヘッダ#2を挿入する(ステップS26)。
【0030】
RAU2において、ピクチャスライス#3の次にはPPS#2が位置する。解析部11は、ステップS21を介して、PPS#2を検出し(ステップS23のYes)、検出したPPS#2を内部のメモリに記憶する(ステップS24)。
【0031】
RAU2において、PPS#2の次にはPPS#3が位置する。解析部11は、ステップS21を介して、PPS#3を検出し(ステップS23のYes)、検出したPPS#3を内部のメモリに記憶する(ステップS24)。
【0032】
RAU2において、PPS#3の次にはピクチャスライス#4が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ステップS25でピクチャスライス#4を検出すると(ステップS25のNo)、処理をステップS21へ移行する。
【0033】
ピクチャスライス#4の次には、RAU3が検出される。RAU3の先頭には、RAU3の先頭のピクチャスライス#5が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ピクチャスライス#5を検出し(ステップS25のYes)、RAU3の直前に、SPS#1、PPS#1、SPS#2、PPS#2及びPPS#3を書き込んだVSヘッダ#3を挿入する(ステップS26)。
【0034】
RAU3において、ピクチャスライス#5の次にはピクチャスライス#6が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ステップS25でピクチャスライス#6を検出すると(ステップS25のNo)、処理をステップS21へ移行する。
【0035】
ピクチャスライス#6の次にはRAU4が検出される。RAU4の先頭には、RAU4の先頭のピクチャスライス#7が位置する。解析部11は、ステップS21,S23を介して、ピクチャスライス#7を検出し(ステップS25のYes)、RAU4の直前に、SPS#1、PPS#1、SPS#2、PPS#2及びPPS#3を書き込んだVSヘッダ#3を挿入する(ステップS26)。
【0036】
図4は、解析部11によりVSヘッダ#1〜#3が挿入された際のデータファイルのストリーム構造の一例を示す図である。
【0037】
なお、解析部11は、制御部14からの停止指示に従って図2に示す処理を停止する。
【0038】
図5は、本実施形態に係るビデオサーバ10の復号化部13がデータファイルを復号する際のフローチャートを示す図である。
【0039】
蓄積部12は、制御部14からの再生指示に従い、蓄積するデータファイルを読み出す。以下では、蓄積部12に図4に示すデータファイルが蓄積され、データファイルをRAU2から再生する旨の再生指示が入力される場合を例に説明する。
【0040】
蓄積部12は、データファイルをRAU2から再生する旨の再生指示を受けると、蓄積するデータファイルを該当する位置から読み出し、復号化部13へ出力する。例えば、蓄積部12は、RAU2の直前に位置するVSヘッダ#2に記載されるSPS#1、PPS#1及びSPS#2を読み出し、これらを復号化部13へ出力する。また、蓄積部12は、RAU2に含まれるピクチャスライス#3、#4を読み出し、これらを復号化部13へ出力する。
【0041】
復号化部13は、蓄積部12からのSPS#1、PPS#1及びSPS#2から、ピクチャスライス#3、#4で設定されるPPS=1により指定されるPPS#1を抽出する(ステップS51)。復号化部13は、蓄積部12からのSPS#1、PPS#1及びSPS#2から、PPS#1で設定されるSPS=1により指定されるSPS#1を抽出する(ステップS52)。
【0042】
復号化部13は、抽出したSPS#1及びPPS#1を用いて、ピクチャスライス#3、#4を復号し(ステップS53)、映像信号を後段へ出力する。
【0043】
続いて、復号化部13は、ストリームが終了したか否かを判断する(ステップS54)。ストリームが継続する場合(ステップS54のNo)、復号化部13は、処理をステップS51へ移行し、RAU3に対する処理を行う。また、ストリームが終了する場合(ステップS54のYes)、復号化部13は、処理を終了する。
【0044】
なお、復号化部13は、制御部14からの停止指示に従って図5に示す処理を停止する。
【0045】
以上のように、上記実施形態では、解析部11は、検出したRAUに含まれるピクチャスライス以前のSPS及びPPSを書き込んだVSヘッダを、そのRAUの直前に挿入する。このとき、解析部11は、RAUを復号するのに必要なSPS及びPPSを抽出してVSヘッダへ書き込む訳ではない。そのため、解析部11の処理の負担は小さい。そして、解析部11は、RAUの直前にVSヘッダを挿入したストリームを蓄積部12に蓄積するようにしている。これにより、RAUを復号するのに必要なSPS及びPPSが、RAUと関連付けて記録されることとなる。
【0046】
また、上記実施形態では、復号化部13は、再生を指示されたRAUの直前に位置するVSヘッダを読み取り、VSヘッダに記載されるSPS及びPPSのうち、RAUに含まれるピクチャスライスを復号するのに必要なSPS及びPPSを抽出する。そして、復号化部13は、抽出したSPS及びPPSを用いて、ピクチャスライスを復号するようにしている。これにより、再生を指示されたRAUがシーケンスの途中である場合であっても、その位置から順番通りにRAUに含まれるピクチャスライスを復号することが可能となる。つまり、そのRAU以前に位置するSPS及びPPSを検索する等の煩雑な処理を必要としないため、蓄積部12に蓄積されるデータファイルから各ユニットを読み出す際の順序が煩雑にならない。
【0047】
したがって、本実施形態に係るビデオサーバによれば、煩雑な処理を行わなくても、蓄積されたシーケンスを途中から再生することができる。
【0048】
また、上記実施形態では、データファイルが図3に示すストリーム構造を有する場合を例に説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、RAUに含まれるピクチャスライスの間に、これらのピクチャスライスの復号に必要なSPS及び/又はPPSが位置する場合もあり得る。このような場合、復号化部13は、このSPS及び/又はPPSを用いてピクチャスライスを復号しても構わない。
【0049】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0050】
10…ビデオサーバ
11…解析部
12…蓄積部
13…復号化部
14…制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シーケンスに含まれるピクチャを構成するピクチャスライスと、前記シーケンスの復号に必要なシーケンスパラメータセットと、前記ピクチャの復号に必要なピクチャパラメータセットとを含むデータファイルを蓄積するビデオサーバにおいて、
前記データファイルのストリームに含まれるシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを順次記憶し、ピクチャを構成するピクチャスライスの単位であるランダムアクセスユニットに含まれる先頭のピクチャスライスを検出すると、前記先頭のピクチャスライスの検出以前に記憶した全てのシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを書き込んだヘッダを、前記ランダムアクセスユニットの直前に挿入する解析部と、
前記ヘッダが挿入されたデータファイルを蓄積する蓄積部と
を具備することを特徴とするビデオサーバ。
【請求項2】
前記ピクチャスライスは、復号の際に使用するピクチャパラメータセットの番号が予め設定されており、
前記ピクチャパラメータセットは、復号の際に使用するシーケンスパラメータセットの番号が予め設定されており、
前記蓄積部は、前記蓄積するデータファイルからランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスと、前記ランダムアクセスユニットの直前に挿入されるヘッダに記載されるシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを読み出し、
前記ビデオサーバは、
前記ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスを、前記読み出したシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットのうち、予め設定された番号に対応するシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを用いて復号する復号化部をさらに具備することを特徴とする請求項1記載のビデオサーバ。
【請求項3】
前記復号化部は、前記ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスの間にシーケンスパラメータセットが位置する場合、前記ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスを、前記ヘッダに記載されるシーケンスパラメータセット、前記ピクチャスライスの間に位置するシーケンスパラメータセット、及び、前記ヘッダに記載されるピクチャパラメータセットのうち、予め設定された番号に対応するシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを用いて復号することを特徴とする請求項2記載のビデオサーバ。
【請求項4】
前記復号化部は、前記ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスの間にピクチャパラメータセットが位置する場合、前記ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスを、前記ヘッダに記載されるシーケンスパラメータセット、前記ヘッダに記載されるピクチャパラメータセット、及び、前記ピクチャスライスの間に位置するピクチャパラメータセットのうち、予め設定された番号に対応するシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを用いて復号することを特徴とする請求項2又は3に記載のビデオサーバ。
【請求項5】
シーケンスに含まれるピクチャを構成するピクチャスライスと、前記シーケンスの復号に必要なシーケンスパラメータセットと、前記ピクチャの復号に必要なピクチャパラメータセットとを含むデータファイルを蓄積するビデオサーバで用いられるデータ収録再生方法において、
前記ピクチャスライスは、復号の際に使用するピクチャパラメータセットの番号が予め設定されており、
前記ピクチャパラメータセットは、復号の際に使用するシーケンスパラメータセットの番号が予め設定されており、
前記データファイルのストリームに含まれるシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを順次記憶し、
ピクチャを構成するピクチャスライスの単位であるランダムアクセスユニットに含まれる先頭のピクチャスライスを検出すると、前記先頭のピクチャスライスの検出以前に記憶した全てのシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを書き込んだヘッダを、前記ランダムアクセスユニットの直前に挿入し、
前記ヘッダを挿入したデータファイルを蓄積部に蓄積し、
前記蓄積部に蓄積されるデータファイルから、ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスと、前記ランダムアクセスユニットの直前に挿入されるヘッダに記載されるシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを読み出し、
前記ランダムアクセスユニットに含まれるピクチャスライスを、前記読み出したシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットのうち、予め設定された番号に対応するシーケンスパラメータセット及びピクチャパラメータセットを用いて復号することを特徴とするデータ収録再生方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−249191(P2012−249191A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−120931(P2011−120931)
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】