JP4284370B2 - ビデオサーバ及びビデオ編集システム - Google Patents

Description

本発明は、ビデオサーバ及び可変速プレビュー機能を備えたビデオ編集システムに関する。

一般に、テレビ放送の番組送出システムでは、回線を介して送られてくる映像や監視カメラによる映像などの収録映像がビデオサーバに一旦蓄積される。ビデオサーバに蓄積された映像は、オペレータにより編集された後、ビデオサーバから適宜送出される。オペレータは、ビデオサーバに蓄積された映像をプレビューモニタにより再生しながら編集を行う。

編集時のプレビューに際しては、映像の変化が大きい区間については等倍速か低速で再生を行い、映像の変化の小さい区間については倍速再生等の高速再生をすることが効率上好ましい。特に中継現場から回線を介して送られてくる収録映像は、変化が少ないかほとんどない単調な映像であることが多く、このような単調な映像の区間では高速に再生を行うことが望ましい。このため従来では、シャトル操作によって映像の変化が生じたポイントを手動でサーチし、それに基づいて単調な映像区間では高速再生を行い、それ以外の区間では等倍速再生や低速再生を行う方法がとられていた。

一方、撮像時のフレームレートが可変の撮像器によって標準フレームレートより僅かに高速または僅かに低速のフレームレートで撮影を行って記録媒体に映像を記録し、再生時に標準フレームレートで再生を行うことにより、迫力のあるスローモーション映像やハイスピードモーション映像を得る映像システムが知られている。

特許文献１には、このような映像システムにおいて、撮像器におけるフレームレートを直接または間接的に表すレート情報を映像と共に記録媒体に記録し、再生時に標準フレームレートと異なるフレームで再生する場合に、レート情報に従って再生速度を自動調整することが示されている。

特許文献２には、特許文献１と同様のシステムにおいて撮像時のフレームレートを示す情報を映像信号と共に記録しておき、撮像時のフレームレートを編集時に識別して再生時のフレームレートを調整することが示されている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２には映像の変化に応じて再生時のフレームレートを自動調整するようなことは開示されていない。
特開２００２−３２０２０３号公報 特開２００４−１８０２８９号公報

上述のようにビデオサーバに蓄積された映像をプレビューモニタにより再生しながら編集を行う場合、映像の変化が激しい区間については比較的低速で再生を行い、変化の少ない区間については高速再生をすることが好ましい。このような場合、従来ではシャトル操作によって映像の変化が生じたポイントを手動でサーチし、それに基づいて再生速度を手動で調整するという方法をとっていたため、オペレータの編集の作業効率が悪いという問題があった。

本発明は、手動操作を必要とすることなく映像の変化に応じた可変速プレビューを可能としたビデオサーバ及びビデオ編集システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様によるビデオサーバは、入力映像データを可変ビットレートで符号化して符号化データを出力するビデオエンコーダと、前記ビットレートを制御すると共に、前記ビットレートを表すレート情報を出力するレート制御部と、前記符号化データ及び前記レート情報を記録媒体に記録する記録部と、前記記録媒体に記録された符号化データを可変再生速度で再生して再生符号化データを出力し、また前記記録媒体に記録されたレート情報を再生して再生レート情報を出力する再生部と、前記再生符号化データを復号して再生映像データを出力するビデオデコーダと、前記ビットレートが高いほど前記再生速度が低くなるように前記再生レート情報に従って前記再生速度を制御し、予め指定されたオブジェクトが映像に存在する場合は前記ビットレートによらず前記再生速度が低くなるように前記再生速度を制御する再生制御部とを有することを特徴とする。

本発明の他の態様によるビデオサーバは、入力映像データを可変ビットレートで符号化して符号化データを出力するビデオエンコーダと、前記ビットレートを制御すると共に、前記ビットレートを表すレート情報を出力するレート制御部と、前記符号化データを記録媒体に記録する記録部と、前記レート情報をデータベースに記憶する手段と、前記記録媒体に記録された符号化データを可変再生速度で再生して再生符号化データを出力する再生部と、前記再生符号化データを復号して再生映像データを出力するビデオデコーダと、前記ビットレートが高いほど前記再生速度が低くなるように前記データベースに記憶されているレート情報に従って前記再生速度を制御し、予め指定されたオブジェクトが映像に存在する場合は前記ビットレートによらず前記再生速度が低くなるように前記再生速度を制御する再生制御部と、を有することを特徴とする。

さらに、本発明の別の態様によれば、上記ビデオサーバと前記再生映像データに従って映像を表示するプレビューモニタとを有するビデオ編集システムが提供される。

本発明によれば、プレビュー再生時、変化度合いが小さい映像については相対的に高速で再生し、変化度合いが大きい映像についてのみ相対的に低速で再生する処理を自動的に行うことができ、編集時の作業効率が向上する。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るビデオサーバを含むビデオ編集システムには、収録ライン１を経て入力映像データ１０が入力される。入力映像データ１０は、例えば中継現場や他のサーバ等から回線を介して送られてくる映像のデータ、あるいは監視カメラにより撮影された映像のデータである。入力映像データ１０は、ビデオサーバ２に蓄積される。ビデオサーバ２に蓄積された映像データは、送出ライン３へ適宜送出される。ビデオサーバ２には、プレビューライン４を介してプレビューモニタ５が接続され、さらに再生コントローラ６が制御ライン７を介して接続される。

ビデオサーバ２は、基本的に収録ライン１からの入力映像データを圧縮して記録媒体に蓄積し、蓄積された映像データを再生して送出ライン３へ送出する機能を有する。さらに、ビデオサーバ２は映像の変化に応じた再生速度でプレビュー再生を行う機能を有し、これによって再生された映像データがプレビューモニタ５によって映像として表示される。

次に、ビデオサーバ２について詳細に説明する。
図２は、ビデオサーバ２の記録側の構成を示しており、収録ライン１からの入力映像データ１０は、ビデオエンコーダ１１及び映像変化判別部１２に入力される。ビデオエンコーダ１１は、例えばＭＰＥＧ−２やＨ．２６４といったような動画像符号化方式に従って入力映像データ１０を符号化することにより圧縮を行い、符号化データ１４を出力する。

映像変化判別部１２は、入力映像データ１０から映像の時間的な変化度合いを判別し、変化度合いを示す情報（以下、変化度合い判別情報という）を出力する。映像の変化度合いを判別する手法は、種々考えられる。例えば、動きベクトル（通常のブロック単位の動きベクトル）、グローバル動きベクトル（フレーム全体の動きベクトル）、あるいはフレーム間差分といった、映像の動きや時間的変化を反映したパラメータを用いて映像の変化度合いを判別することができる。

また、映像の画面内の静領域と動領域を判定する静動判定技術を利用し、例えば動領域の割合が大きいほど映像の変化度合いが大きいと判定することもできる。その他、種々の公知技術を用いて映像の変化度合いの判別を行うことが可能である。

映像変化判別部１２から出力される変化度合い判別情報は、レート制御部１３に入力される。レート制御部１３は、基本的にはビデオエンコーダ１１の符号化時のビットレート（符号化データ１４のビットレート）をビデオエンコーダ１１の発生符号量や入力映像データ１０の映像のアクティビティに応じて制御する機能を有する。本実施形態におけるレート制御部１３は、このような基本機能に加えて、映像変化判別部１３からの変化度合い判別情報によってもビットレートを制御する機能を有する。

すなわち、レート制御部１３は変化度合い判別情報に従って、映像の変化度合いが小さければビットレートを低くし、映像の変化度合いが大きければビットレートを高くするというように、ビデオエンコーダ１１の発生符号量や映像のアクティビティに基づくビットレート制御とは別に、映像の変化度合いに応じたビットレート制御も行う。レート制御部１３からは、レート制御部１３がビデオエンコーダ１１に対して設定したビットレートを示すレート情報１５も出力される。

レート制御部１３によるビットレートの制御自体は、例えばビデオエンコーダ１１がＭＰＥＧ−２やＨ．２６４に基づく動画像符号化方式のように動き補償予測、ＤＣＴ（離散コサイン変換）直交変換、量子化及びエントロピー符号化を用いている場合、直交変換係数に対する量子化パラメータ（量子化幅）を制御することによって行われる。発生符号量が大きければ量子化幅を大きくし（ビットレートを下げる）、逆に発生符号量が小さければ量子化幅を小さくする（ビットレートを上げる）。

ビデオエンコーダ１１から出力される符号化データ１４は、記録回路１６を経て記録媒体１７に記録される。一方、レート制御部１３から出力されるレート情報１５は、記録回路１６を経て記録媒体１７のアンシラリ領域（符号化データ１４が記録される領域以外の補助領域）に記録される。記録媒体１７には、高速アクセス可能な大容量記憶装置、例えば好ましくはフラッシュメモリが用いられる。

このようにビデオサーバ２の記録側においては、入力映像データ１０をビデオエンコーダ１１により符号化して得られる符号化データ１４が記録媒体１７に記録されると共に、ビデオエンコーダ１１におけるビットレートを示すレート情報１５が記録媒体１７のアンシラリ領域に記録される。ビデオエンコーダ２の再生側においては、記録媒体１７から再生されるレート情報に従って映像データの再生速度が制御される。

図３は、ビデオエンコーダ１１の再生側の構成を示している。記録媒体１７に記録された符号化データは再生回路２１によって再生され、再生された符号化データ２２はビデオデコーダ２３に入力される。ビデオデコーダ２３では、符号化データ２２が復号されることによって再生映像データ２４が生成される。再生映像データ２４は、送出ライン３へ送出され、またプレビュー再生時にプレビューライン４を介してプレビューモニタ５へ供給される。

一方、記録媒体１７のアンシラリ領域に記録されているレート情報も再生回路２１によって再生され、再生回路２１から再生レート情報２５が出力される。再生レート情報２５は、映像変化判別部２６に入力される。映像変化判別部２６では、再生映像データ２４の映像の変化度合いを再生レート情報２５から判別し、変化度合い判別情報をプレビュー再生制御部２７に与える。

プレビュー再生制御部２７は、再生コントローラ６から制御ライン７を介してプレビューコマンド信号が与えられると、映像変化判別部２６から与えられる変化度合い情報に従って、再生回路２１におけるプレビュー再生時の再生速度を制御する。すなわち、映像の変化度合いが小さければ再生速度を相対的に高速（例えば高速再生）にし、変化度合いが大きければ再生速度を相対的に低速（等倍速再生または低速再生）にする。

この結果、オペレータがプレビューモニタ５上の映像をモニタしながら映像編集を行う場合、変化度合いが小さい映像、例えば中継現場からの収録映像のような単調な映像については高速で再生し、変化度合いが大きい映像についてのみ相対的に低速で再生することにより、編集時の作業効率が向上する。すなわち、従来のようにシャトル操作によって映像が変化するポイントを手動サーチし、それに基づいて再生速度を調整するという手間が省け、手動で行っていた操作を自動化することができる。

本発明は、以下のように種々変形して実施が可能である。例えば、上述の説明ではレート情報１５を記録媒体１７に記録するようにしたが、図２中に示すようにビデオサーバシステムに用意されているデータベース１８にレート情報１７を記憶してもよい。プレビュー再生時には、図３中に示すようにデータベース１８からレート情報２５を読み出して映像変化判別部２６に与えることになる。

ところで、ビデオエンコーダ１１における符号化時のビットレートは、従来の発生符号化量やアクティビティに従ったレート制御のみによっても、映像の変化度合いをある程度反映したものとなる。すなわち、映像の変化度合いが大きければ、例えばフレーム間差分やビデオエンコーダ１１における動き補償予測時の予測残差が大きくなるので、発生符号量が増大し、結果的に発生符号量を抑えるべくビットレートを下げるようにレート制御が行われる。

従って、レート制御部１３が発生符号化量やアクティビティに基づく従来のレート制御のみを行ったとしても、ビットレート及びレート情報１５は映像の変化度合いによってある程度変化するので、映像変化判別部１２を省略してもよい。一方、再生側においても映像変化判別部２６を省略することができる。すなわち、符号化データのビットレートが大きいほど再生速度が低くなるように、プレビュー再生制御部２７が再生レート情報２５に従って再生速度を制御するようにしてもよい。

また、再生コントローラ６から制御ライン７を介してプレビュー時に特定のオブジェクト（例えば、人物や物体）を指定し、その指定されたオブジェクトが含まれる映像については、映像の変化度合いやビットレートに関係なく、低速でプレビュー再生が行われるように再生速度を制御する機能を追加してもよい。具体的には、例えば記録時にＭＰＥＧ−４で規定されている任意形状オブジェクト符号化技術を利用して映像データの符号化を行い、再生時に符号化データから指定されたオブジェクトが映像に含まれているか否かを判別し、当該オブジェクトが映像に含まれていれば再生速度を下げて等倍速再生または低速再生を行うようにすればよい。

その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係るビデオサーバを含むビデオ編集システムの構成を示すブロック図 同実施形態におけるビデオサーバの記録側の構成を示すブロック図 同実施形態におけるビデオサーバの再生側の構成を示すブロック図

符号の説明

１・・・収録ライン
２・・・ビデオサーバ
３・・・送出ライン
５・・・プレビューモニタ
６・・・再生コントローラ
１０・・・入力映像データ
１１・・・ビデオエンコーダ
１２・・・映像変化判別部
１３・・・レート制御部
１４・・・符号化データ
１５・・・レート情報
１６・・・記録回路
１７・・・記録媒体
１８・・・データベース
２１・・・再生回路
２２・・・再生符号化データ
２３・・・ビデオデコーダ
２４・・・再生映像データ
２５・・・レート情報
２６・・・映像変化判別部
２７・・・プレビュー再生制御部

Claims (7)

1. 入力映像データを可変ビットレートで符号化して符号化データを出力するビデオエンコーダと、
   前記ビットレートを制御すると共に、前記ビットレートを表すレート情報を出力するレート制御部と、
   前記符号化データ及び前記レート情報を記録媒体に記録する記録部と、
   前記記録媒体に記録された符号化データを可変再生速度で再生して再生符号化データを出力し、また前記記録媒体に記録されたレート情報を再生して再生レート情報を出力する再生部と、
   前記再生符号化データを復号して再生映像データを出力するビデオデコーダと、
   前記ビットレートが高いほど前記再生速度が低くなるように前記再生レート情報に従って前記再生速度を制御し、予め指定されたオブジェクトが映像に存在する場合は前記ビットレートによらず前記再生速度が低くなるように前記再生速度を制御する再生制御部と、を具備することを特徴とするビデオサーバ。
2. 入力映像データを可変ビットレートで符号化して符号化データを出力するビデオエンコーダと、
   前記ビットレートを制御すると共に、前記ビットレートを表すレート情報を出力するレート制御部と、
   前記符号化データを記録媒体に記録する記録部と、
   前記レート情報をデータベースに記憶する手段と、
   前記記録媒体に記録された符号化データを可変再生速度で再生して再生符号化データを出力する再生部と、
   前記再生符号化データを復号して再生映像データを出力するビデオデコーダと、
   前記ビットレートが高いほど前記再生速度が低くなるように前記データベースに記憶されているレート情報に従って前記再生速度を制御し、予め指定されたオブジェクトが映像に存在する場合は前記ビットレートによらず前記再生速度が低くなるように前記再生速度を制御する再生制御部と、を具備することを特徴とするビデオサーバ。
3. 前記入力映像データから映像の変化度合いを判別する判別部を更に具備し、前記レート制御部は前記映像の変化度合いが大きいほど前記ビットレートが高くなるように前記ビットレートを制御することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載のビデオサーバ。
4. 前記再生制御部は、映像の変化度合いが大きいほど前記再生速度が低くなるように、前記再生レート情報に従って前記再生速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のビデオサーバ。
5. 前記再生制御部は、映像の変化度合いが大きいほど前記再生速度が低くなるように、前記データベースに記憶されているレート情報に従って前記再生速度を制御することを特徴とする請求項２に記載のビデオサーバ。
6. 前記再生制御部は、映像に部分的に動きが生じている場合は前記ビットレートによらず前記再生速度が低くなるように前記再生速度を制御することを特徴とする請求項１、２、４または５のいずれか１項に記載のビデオサーバ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のビデオサーバと、前記再生映像データに従って映像を表示するプレビューモニタと、具備することを特徴とするビデオ編集システム。

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