JP2001086504A - Mpeg video decoder - Google Patents

Mpeg video decoder

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JP2001086504A
JP2001086504A JP25625399A JP25625399A JP2001086504A JP 2001086504 A JP2001086504 A JP 2001086504A JP 25625399 A JP25625399 A JP 25625399A JP 25625399 A JP25625399 A JP 25625399A JP 2001086504 A JP2001086504 A JP 2001086504A
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JP
Japan
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bit stream
buffer
picture
decoding
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP25625399A
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Japanese (ja)
Inventor
Motoaki Koyama
元昭 児山
Goichi Otomo
吾一 大友
Koichi Kurihara
弘一 栗原
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Digital Media Engineering Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Digital Media Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/423Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements
    • H04N19/426Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation characterised by memory arrangements using memory downsizing methods
    • H04N19/427Display on the fly, e.g. simultaneous writing to and reading from decoding memory

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease a capacity of a memory used for reconfiguring and displaying a B-Picture in compliance with the MPEG(moving picture experts group) to 16 Mbits or below. SOLUTION: A bit stream once stored in an input bit stream buffer by an input control section is decoded by a VLD(variable length decoder), inversely quantized by an IQ, subjected to inverse discrete cosine transform by an IDCT (inverse discrete cosine transform). The P and B-Pictures in the processed stream are reconfigured by a frame buffer and an MC and the result is displayed via a display macro block buffer. In this case, since the B-Pictures are not buffered by one frame, data deficient in reconfiguring the B-Pictures are obtained from data read from the stream buffer by the input control section and decoded by the VLD at high speed and displayed through the reconfiguration. Part of the frame buffer is used for displaying the P and B-Pictures so as to decrease the capacity of the frame buffer and the display macro block buffer to 16 Mbits or below in the case of the PAL stream.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MPEG(Moving
Picture Expert Group)規格で圧縮符号化された画像を
伸長復号するMPEGビデオ復号化装置に係り、特に必
要なメモリ容量を削減する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MPEG (Moving
The present invention relates to an MPEG video decoding device for decompressing and decoding an image compressed and coded according to the Picture Expert Group (Picture Expert Group) standard, and particularly to a technique for reducing a necessary memory capacity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、DVDを再生したり、通信衛
生放送等を受信して得た画像データはMPEG規格で圧
縮符号化されているため、これを伸長復号する装置が必
要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, since image data obtained by reproducing a DVD or receiving a communication satellite broadcast or the like has been compression-encoded according to the MPEG standard, an apparatus for expanding and decoding the image data is required.

【0003】図12は従来のMPEGビデオ復号化装置
の構成例を示したブロック図である。MPEG符号化さ
れた画像データは、入力ビットストリームバッファ1に
一旦保存された後、VLD(Valuable Length Decoder)
2によりデコード(可変調復号化)して、MPEG符号
化された画像データを伸長し、その伸長された画像デー
タをIQ(Inverse Quantizer)3により量子化テーブル
を引いて逆量子化し、更にそれをIDCT(Inverse Di
screte Cosine Transform)4により逆離散コサイン変換
して、I-Pictureを得る。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a conventional MPEG video decoding device. MPEG-encoded image data is temporarily stored in an input bit stream buffer 1 and then stored in a VLD (Valuable Length Decoder).
2 (demodulation decoding) to decompress the MPEG-encoded image data, decompress the decompressed image data by pulling a quantization table by an IQ (Inverse Quantizer) 3, and further decompress it. IDCT (Inverse Di
An I-Picture is obtained by performing an inverse discrete cosine transform using a discrete cosine transform (screte 4).

【0004】その後、MC(Motion Compensation)5と
2枚のフレームバッファ6に保持したI,P-Pictureを
用いて、MPEGのB-Pictureを前方予測、後方予測し
て再構成し、I,P、B-Pictureを表示フレームバッフ
ァ7経由で、図示されないCRT等に出力する。尚、シ
ステムコントローラ8は上記動作を全体的且つ個別に制
御し、MPEG符号化された画像データを元の表示可能
な画像データに復号化する。
[0004] After that, using the MC (Motion Compensation) 5 and the I and P-Pictures held in the two frame buffers 6, the MPEG B-Picture is forward-predicted and backward-predicted to be reconstructed. , B-Picture via the display frame buffer 7 to a CRT or the like (not shown). Note that the system controller 8 controls the above operation entirely and individually, and decodes the MPEG-encoded image data into the original displayable image data.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のM
PEGビデオ復号化装置では、前方予測、後方予測し
て、MPEGのB-Pictureを再構成するために、参照画
像用の2枚のフレームバッファ6、画像表示のためのバ
ッファリング用の1枚の表示フレームバッファ7の画像
メモリが必要であった。
As described above, the conventional M
In the PEG video decoding apparatus, in order to perform forward prediction and backward prediction to reconstruct an MPEG B-Picture, two frame buffers 6 for reference images and one frame buffer for buffering images are displayed. The image memory of the display frame buffer 7 was required.

【0006】しかし、画像一枚の容量が、PAL方式の
場合、水平720×垂直576×(輝度8bit+色差
4bit)の5Mbitと膨大なため、所要メモリ容量
が16Mbitを僅かに越えてしまうことになり、メモ
リを1チップとするには、64Mbitのメモリを使用
しなければならず、はなはだ不経済であるという問題が
あった。
However, when the capacity of one image is the PAL system, the required memory capacity slightly exceeds 16 Mbit because the horizontal capacity is 720 × vertical 576 × (luminance 8 bits + color difference 4 bits), which is 5 Mbit. In order to use one memory as a memory, a 64 Mbit memory must be used, which is extremely uneconomical.

【0007】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、MPEGのB-P
ictureを再構成するために必要なメモリ容量を低減し
て、PAL方式の場合でも、16Mbit以下として、
16Mbitのメモリを用いることができるMPEGビ
デオ復号化装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems.
The memory capacity required for reconstructing the picture is reduced, and even in the case of the PAL method,
An object of the present invention is to provide an MPEG video decoding device that can use a 16 Mbit memory.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明の特徴は、MPEG符号化されたビ
ットストリームをビットストリームバッファに一旦入力
した後、入力したビットストリームを読み出してデコー
ドし、逆量子化し、逆離散コサイン変換して、I−Pict
ure、B−Picture、P−Pictureを復号再生する際に、
B−Picture、P−Pictureをフレームバッファを用いて
再構成し、表示画像を表示用バッファを経由して出力す
るMPEGビデオ復号化装置において、B−Pictureを
表示する際に必要なデータの一部を前記表示用バッファ
に保持し、保持されていないデータの中で必要なデータ
を、前記ビットストリームバッファから読み出して高速
にデコードした後、逆量子化し、逆離散コサイン変換し
て得ることにある。
In order to achieve the above object, a feature of the first aspect of the present invention is that an MPEG-encoded bit stream is once input to a bit stream buffer, and then the input bit stream is read. Decoding, inverse quantization, inverse discrete cosine transform, and I-Pict
ure, B-Picture, and P-Picture are decoded and played back.
B-Picture and P-Picture are reconstructed using a frame buffer, and a part of data necessary for displaying a B-Picture in an MPEG video decoding device that outputs a display image via a display buffer. Is stored in the display buffer, necessary data among the data not stored is read out from the bit stream buffer, decoded at high speed, and then inversely quantized and subjected to inverse discrete cosine transform.

【0009】請求項2の発明の特徴は、前記表示用バッ
ファとして、9マクロブロック×1ラインを記憶する表
示マクロブロックバッファメモリを用いることにある。
A feature of the present invention resides in that a display macro block buffer memory for storing 9 macro blocks × 1 line is used as the display buffer.

【0010】請求項3の発明の特徴は、前記ビットスト
リームバッファからB−Pictureを再構成する際に、前
記保持されていないデータの中で必要なデータを、前記
ビットストリームの中に埋め込まれた読み出しポインタ
を用いて前記ビットストリームバッファから読み出す制
御部を具備することにある。
A feature of the invention according to claim 3 is that, when reconstructing a B-Picture from the bit stream buffer, necessary data among the unretained data is embedded in the bit stream. A control unit for reading out from the bit stream buffer using a read pointer is provided.

【0011】請求項4の発明の特徴は、前記ビットスト
リームバッファからビットストリームを読み出す手段及
び前記読み出したビットストリームをデコードする手段
の少なくとも一方に接続された前記ビットストリームを
プリデコードするプリデコード手段と、前記プリデコー
ド手段により前記ビットストリームをプリデコードする
ことにより復号中のエラーを検出する検出手段と、前記
検出手段により前記エラーが検出されると、それ以前の
エラーの無かった画像をエラー隠蔽用として表示する表
示手段とを具備することにある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pre-decoding means for pre-decoding the bit stream connected to at least one of means for reading the bit stream from the bit stream buffer and means for decoding the read bit stream. Detecting means for detecting an error during decoding by pre-decoding the bit stream by means of the pre-decoding means; and detecting the error-free image when the error is detected by the detecting means. And display means for displaying the information as.

【0012】請求項5の発明の特徴は、前記ビットスト
リームバッファから読み出したビットストリームのデコ
ード開始タイミングに、所定のオフセット時間を加えた
ことにある。
A feature of the invention of claim 5 is that a predetermined offset time is added to the decoding start timing of the bit stream read from the bit stream buffer.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明のMPEGビデオ復
号化装置の第1の実施の形態を示したブロック図であ
る。MPEGビデオ復号化装置は、MPEG符号化され
たビットストリームを一旦保持する入力ビットストリー
ムバッファ11、MPEG符号化されたビットストリー
ムをデコードするVLD(Valuable Length Decoder)1
2、デコードして得られた画像データを逆量子化するI
Q(Inverse Quantizer)13、逆量子化された画像デー
タを逆離散コサイン変換するIDCT(Inverse Discre
te Cosine Transform)14、MPEGのB-PictureやP
−Picture を再構成するMC(Motion Compensation)1
5、IやP−Picture を保持するフレームバッファ16
a、16b、表示画像データをマクロブロック単位で保
持する表示マクロブロックバッファ17、MPEG符号
化されたビットストリームを復号化する動作を全体的且
つ個別に制御するシステムコントローラ18、入力ビッ
トストリームバッファ11にMPEG符号化されたビッ
トストリームを書き込み、読み出す制御を行う入力制御
部19を有している。表示マクロブロックバッファ17
は、例えば9マクロブロック×1ラインの容量を備えて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the MPEG video decoding apparatus of the present invention. An MPEG video decoding device includes an input bit stream buffer 11 for temporarily storing an MPEG encoded bit stream, and a VLD (Valuable Length Decoder) 1 for decoding an MPEG encoded bit stream.
2. I for dequantizing image data obtained by decoding
Q (Inverse Quantizer) 13, IDCT (Inverse Discrete) for performing inverse discrete cosine transform of inversely quantized image data
te Cosine Transform) 14, MPEG B-Picture and P
-MC (Motion Compensation) 1 for reconstructing Picture
5. Frame buffer 16 for holding I and P-Picture
a, 16b, a display macroblock buffer 17 for holding display image data in macroblock units, a system controller 18 for controlling the operation of decoding the MPEG encoded bit stream as a whole and individually, and an input bitstream buffer 11. An input control unit 19 that controls writing and reading of the MPEG-encoded bit stream is provided. Display macro block buffer 17
Has a capacity of, for example, 9 macroblocks × 1 line.

【0014】次に本実施の形態の動作について説明す
る。DVDなどからの再生又は放送受信等から得られた
MPEG符号化されたビットストリームは、入力制御部
19により入力ビットストリームバッファ11に書き込
まれ一旦保存された後、入力制御部19により読み出さ
れる。前記MPEG符号化されたビットストリームを入
力ビットストリームバッファ11に一旦保存する理由
は、VLD12のデコード処理によるビットストリーム
使用速度とビットストリーム入力速度との差を吸収する
ためである。
Next, the operation of this embodiment will be described. The MPEG-encoded bit stream obtained from reproduction from DVD or the like or broadcast reception is written to the input bit stream buffer 11 by the input control unit 19, temporarily stored, and then read out by the input control unit 19. The reason why the MPEG-encoded bit stream is temporarily stored in the input bit stream buffer 11 is to absorb the difference between the bit stream usage speed and the bit stream input speed due to the decoding process of the VLD 12.

【0015】入力制御部19は、図2に示すように書き
込みポインタ191でバッファ書き込み位置を示し、読
み出しポインタ192でバッファ読み出し位置を示す。
書き込みポインタ191が読み出しポインタを追い越さ
ないような制御で、ビットストリームの上書きをしない
ようにする。入力制御部19は入力ビットストリームバ
ッファ11が空になれば、読み出し先であるVLD12
にバッファエンプティフラグを出す。入力ビットストリ
ームバッファ11が一杯になれば、ビットストリーム書
き込み先にバッファフルフラグを出す。
As shown in FIG. 2, the input control unit 19 indicates a buffer write position by a write pointer 191 and a buffer read position by a read pointer 192.
The bit stream is not overwritten by control so that the write pointer 191 does not overtake the read pointer. When the input bit stream buffer 11 becomes empty, the input controller 19
Issues a buffer empty flag. When the input bit stream buffer 11 becomes full, a buffer full flag is issued to the bit stream write destination.

【0016】VLD12は入力されたビットストリーム
をMPEGの文法に従って、デコード(可変長復号化)
する。IQ13はVLD12によりデコードされた信号
をMPEGの文法に従い、量子化テーブルを用いて逆量
子化する。IDCT14はIQ13の出力信号をMPE
Gの文法に従って逆離散コサイン変換を行い、I−Pict
ure を得る。
The VLD 12 decodes the input bit stream in accordance with the MPEG grammar (variable length decoding).
I do. The IQ 13 inversely quantizes the signal decoded by the VLD 12 using a quantization table according to the MPEG grammar. IDCT14 converts the output signal of IQ13 to MPE
Inverse discrete cosine transform is performed according to the grammar of G, and I-Pict
get ure.

【0017】ここで、I−Picture を復号再生する際に
は、B−Picture やP−Picture のためにI−Picture
をフレームバッファ16a、16bに蓄積する。P−Pi
cture を復号再生する場合はフレームバッファ16a、
16bに蓄積されている参照画像と動き補償ベクトルで
再生画像を構成し、フレームバッファ16a、16bに
蓄積する。
Here, when decoding and reproducing the I-Picture, the I-Picture is used for the B-Picture and the P-Picture.
Are stored in the frame buffers 16a and 16b. P-Pi
When decoding and reproducing the cture, the frame buffer 16a,
A reproduced image is composed of the reference image and the motion compensation vector stored in 16b, and stored in the frame buffers 16a and 16b.

【0018】B−Picture を復号再生する場合は、フレ
ームバッファ16a、16bに蓄積された2枚の画像を
使用して前方参照と、後方参照を行い、出力画像を再構
成する。I−Picture やP−Picture の場合はデコード
と表示の順番が異なるため、リオーダされ、表示マクロ
ブロックバッファ17経由で表示される。
When decoding and reproducing a B-Picture, forward and backward references are performed using two images stored in the frame buffers 16a and 16b to reconstruct an output image. In the case of an I-Picture or a P-Picture, the order of decoding and display is different, so they are reordered and displayed via the display macroblock buffer 17.

【0019】本例では、表示マクロブロックバッファ1
7は、1フレーム(図3の実線と破線を合わせた分)の
一部のメモリ容量しか持っていない。しかし、B−Pict
ureを再構成する場合、2フィールド分の画像データを
用いる場合がある。それにも拘らず、表示マクロブロッ
クバッファ17は2フィールド分の画像データを保持で
きないため、その場合は、必要なデータを読み出しポイ
ンタ192を用いて再度入力ビットストリームバッファ
11から読み出し、一連の処理をしたものを用いる。
In this embodiment, the display macro block buffer 1
7 has only a part of the memory capacity of one frame (the sum of the solid line and the broken line in FIG. 3). However, B-Pict
When reconstructing ure, image data for two fields may be used. Nevertheless, since the display macro block buffer 17 cannot hold image data for two fields, in that case, necessary data is read again from the input bit stream buffer 11 using the read pointer 192, and a series of processing is performed. Use something.

【0020】そのために、VLD12の処理のスピード
は従来の処理の2倍以上となっていて、必要なデータを
間に合うようにデコードしてIQ13に送る。
For this reason, the processing speed of the VLD 12 is more than twice that of the conventional processing, and necessary data is decoded in time and sent to the IQ 13.

【0021】従って、図4に示すようなB−Bリピート
の場合のように、B−Pictureを表示用に保持しなくて
はならない場合でも、1フィールド分のB−Picture を
入力ビットストリームバッファ11から高速に読み出し
てデコードして、復号化することにより、表示マクロブ
ロックバッファ17のメモリ容量が1フレーム分なくと
も、表示することができるようになっている。
Accordingly, even when the B-Picture must be held for display, as in the case of the BB repeat shown in FIG. 4, one field of the B-Picture is stored in the input bit stream buffer 11. , Decoding, and decoding, the display can be performed even if the memory capacity of the display macro block buffer 17 is not one frame.

【0022】図5〜図10は表示マクロブロックバッフ
ァ17とフレームバッファ16a、16bに画像データ
を適切な順番で保持させて表示に必要な最小単位の容量
を持つ表示マクロブロックバッファ17で、画像データ
を表示させる方法を示した説明図である。但し、図中、
太い矢印はデコードしているPictureを示し、細い矢印
は表示しているPictureを示している。
5 to 10 show a display macro block buffer 17 having a minimum unit capacity required for display by storing image data in a display macro block buffer 17 and frame buffers 16a and 16b in an appropriate order. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of displaying. However, in the figure,
A thick arrow indicates a Picture being decoded, and a thin arrow indicates a Picture being displayed.

【0023】図5、図6ではデコードしながらB−Pict
ureを表示している。
In FIGS. 5 and 6, B-Pict is decoded while decoding.
ure is displayed.

【0024】MPEGの文法では、垂直方向の動き探索
範囲が最大8マクロブロックなので、マクロブロックの
ラスタ変換用の1マクロブロック×1ラインと該8マク
ロブロック×1ラインの合計9マクロブロック×1ライ
ンあれば、8マクロブロック×1ラインを保持した後
の、P−Picture は上書きしても良いことになる。
In the grammar of the MPEG, since the vertical motion search range is a maximum of 8 macroblocks, a total of 9 macroblocks × 1 line of 1 macroblock × 1 line for macroblock raster conversion and the 8 macroblocks × 1 line is used. If so, the P-Picture after holding 8 macroblocks × 1 line may be overwritten.

【0025】図5では、フレームバッファ16aの表示
マクロブロックバッファ17を用いてB−Pictureをデ
コードして表示する。図6では、フレームバッファ16
aにB−Pictureを上書きすることにより、デコードし
て表示する。
In FIG. 5, B-Picture is decoded and displayed using the display macroblock buffer 17 of the frame buffer 16a. In FIG. 6, the frame buffer 16
A is decoded and displayed by overwriting B-Picture on a.

【0026】図7は参照P−Picture に上書きしている
ところを示す。最初のB−Pictureを表示するために前
方、後方参照用のI,Pの2−Picture をデコードする
必要がある。その間(図7から図9の間)は最後のB−
Picture を表示し続ける必要がある。
FIG. 7 shows that the reference P-Picture is overwritten. In order to display the first B-Picture, it is necessary to decode I and P 2-Pictures for forward and backward reference. During that time (between FIG. 7 and FIG. 9), the last B-
You need to keep the Picture displayed.

【0027】図7は、フレームバッファ16aに上書き
することにより、I−Picture をデコードしながら最後
のB−Picture を表示している。図8はフレームバッフ
ァ16aにP−Picture を上書きすることにより、デコ
ードしながら再びB−Picture を表示している。図9〜
図10はフレームバッファ16aの不要になった最後の
B−Picture を上書きすることにより、P−Picture を
デコードしながら最後のB−Picture を表示している。
FIG. 7 shows the last B-Picture while decoding the I-Picture by overwriting the frame buffer 16a. FIG. 8 shows the B-Picture again while decoding by overwriting the P-Picture on the frame buffer 16a. FIG. 9-
FIG. 10 shows the last B-Picture while decoding the P-Picture by overwriting the unnecessary B-Picture in the frame buffer 16a.

【0028】ところで、上記したMPEG符号化ビット
ストリームの符号化動作において、システムコントロー
ラ18内のSTC(System Time Clock)を基準として、
各種動作が実行される。VLD12にてデコードを開始
するタイミングであるDTS(Decode Time Stamp)も、
前記STCを基準として決められ、このDTSを越える
と、VLD12のデコードが開始される。
In the above-described encoding operation of the MPEG encoded bit stream, an STC (System Time Clock) in the system controller 18 is used as a reference.
Various operations are performed. The DTS (Decode Time Stamp), which is the timing at which the VLD 12 starts decoding,
The STC is determined based on the STC, and when the DTS is exceeded, decoding of the VLD 12 is started.

【0029】しかし、上記したように、表示マクロブロ
ックバッファ17のメモリ容量を小さくしたため、上記
実施の形態ではデータをバッファリングする時間が短
く、デコードした画像を直ちに表示してしまうため、図
示されない音声系の復号処理に比べて、画像の復号処理
の方が早くなってしまう。
However, as described above, since the memory capacity of the display macro block buffer 17 is reduced, the time for buffering data is short in the above embodiment, and the decoded image is immediately displayed. The image decoding process is faster than the system decoding process.

【0030】そこで、システムコントローラ18のデコ
ード開始制御回路181により前記DTSに所定のオフ
セットを乗せて、画像の出力タイミングを遅らせること
によって音声の出力タイミングと同期を取ることができ
るようにしている。
Therefore, the decoding start control circuit 181 of the system controller 18 puts a predetermined offset on the DTS so as to delay the image output timing so as to synchronize with the audio output timing.

【0031】本実施の形態によれば、B−Picture を再
構成する際に、2フィールド分の画像データを用いる場
合があるが、この時に必要なデータを読み出しポインタ
192を用いて入力ビットストリームバッファ11から
再度読み出し、この読み出したデータを従来の2倍以上
の高速でデコードして一連の処理を施して用い、且つ、
フレームバッファ16a、16bの一部を表示用のバッ
ファに用いて表示画像データを一旦保存することによ
り、表示マクロブロックバッファ17のメモリ容量を最
小9マクロブロック×1ラインまで削減することができ
る。
According to the present embodiment, when reconstructing a B-Picture, image data for two fields may be used. At this time, necessary data is read out and the input bit stream buffer is read out using the pointer 192. 11, the read data is decoded at a high speed of twice or more the conventional speed, subjected to a series of processes, and used, and
By temporarily storing display image data using a part of the frame buffers 16a and 16b as a display buffer, the memory capacity of the display macroblock buffer 17 can be reduced to a minimum of 9 macroblocks × 1 line.

【0032】これにより、2枚のフレームバッファ16
a、16bと表示マクロブロックバッファ17を合わせ
たメモリ容量は16Mbit以下として、1チップの1
6Mbitの汎用のメモリを使用することができるよう
になり、極めて経済的にメモリを使用することができ
る。
Thus, the two frame buffers 16
a, 16b and the display macro block buffer 17 together have a memory capacity of 16 Mbit or less, and
A 6Mbit general-purpose memory can be used, and the memory can be used very economically.

【0033】ところで、上記実施の形態では、システム
コントローラ18が、ビットストリームをMPEGの文
法に従って解釈することで、B−Picture かどうかを判
定する。その結果、B−Picture の場合には、ビットス
トリームに埋め込まれた画像読み出しポインタ192を
入力制御部19に送出して、将来再読み出しのために上
書きしないような制御を行わせると共に、読み出しのた
めのポインタに記憶する。尚、B−Picture でない場合
には画像読み出しポインタを巻き戻す必要が無い。
In the above embodiment, the system controller 18 determines whether the bit stream is a B-Picture by interpreting the bit stream according to the grammar of the MPEG. As a result, in the case of B-Picture, the image read pointer 192 embedded in the bit stream is sent to the input control unit 19 to perform control not to overwrite for future re-reading, Is stored in the pointer. If the image is not B-Picture, there is no need to rewind the image read pointer.

【0034】しかし、B−Picture かどうかの判定は、
既にVLD12によってビットストリームをMPEGの
文法に従って解釈することにより行われているため、V
LD12がB−Picture と判定した情報を入力制御部1
9に送出して、将来再読み出しのために上書きしないよ
うな制御を行わせることができると共に、読み出しのた
めのポインタに記憶してもよい。この構成であると、シ
ステムコントローラ18から上記したPicture の種類を
判定する回路を省略して、システムコントローラ18の
回路規模を小さくすることができる。
However, it is determined whether or not the image is B-Picture.
Since the bit stream has already been interpreted by the VLD 12 according to the MPEG grammar,
The information determined by the LD 12 as B-Picture is input to the input control unit 1.
9, and may be controlled so as not to be overwritten for rereading in the future, and may be stored in a pointer for reading. With this configuration, the circuit for determining the type of Picture described above is omitted from the system controller 18, and the circuit scale of the system controller 18 can be reduced.

【0035】又、B−Picture 以外の場合には無駄に入
力ビットストリームバッファ11にビットストリームを
保持する必要がないので、入力ビットストリームバッフ
ァ11の容量を少なく保持することができる。
In cases other than B-Picture, there is no need to uselessly hold the bit stream in the input bit stream buffer 11, so that the capacity of the input bit stream buffer 11 can be held small.

【0036】更に、ビットストリーム解釈部がMPEG
文法に従ってビットストリームを解釈し、それがB−Pi
cture の時に、画像の読み出しポインタ192を保持す
る構成と異なり、ビットストリーム解釈部をデコードを
行う時と共用できるので、回路規模を削減することがで
きる。
Further, if the bit stream interpretation unit is an MPEG
Interpret the bit stream according to the grammar, and it is B-Pi
Unlike the configuration that holds the image read pointer 192 at the time of cture, the bit stream interpretation unit can be shared with the time of decoding, so that the circuit scale can be reduced.

【0037】デコード開始制御回路181により、DT
Sに所定のオフセットを乗せているのでビデオの復号、
表示時間を遅らせることができ、同期をとる相手が遅い
場合(例えばオーディオのデコード再生時間がPTS
(Presentation Time Stamp)より遅い場合)にも同期を
とることができる。更に同期をとる相手が遅い時にビデ
オの復号、表示時間を遅らせる場合、圧縮されたデータ
を保持することになるので、復号伸長されたデータをバ
ッファリングするよりも保持するメモリ容量を少なくす
ることができる。
The DT is controlled by the decode start control circuit 181.
Since a predetermined offset is put on S, decoding of the video,
The display time can be delayed, and when the synchronization target is slow (for example, the audio decoding / reproduction time is PTS
(If later than the Presentation Time Stamp). Furthermore, if the video synchronization and display time are delayed when the partner to be synchronized is late, the compressed data will be retained, so the memory capacity for retaining the decoded and decompressed data will be smaller than buffering the decompressed data. it can.

【0038】図11は本発明のMPEGビデオ復号化装
置の第2の実施の形態を示したブロック図である。本例
の構成は、図1に示した第1の実施の形態とほぼ同様で
あるが、異なる点は、ビットストリームをプリデコード
するプリデコーダ回路20を備えている点にある。
FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the MPEG video decoding apparatus according to the present invention. The configuration of this example is almost the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, but differs in that a predecoder circuit 20 for predecoding a bit stream is provided.

【0039】本例も、図1に示した第1の実施の形態と
同様に、表示マクロブロックバッファ17のメモリ容量
が小さいため、B−Picture 単位でバッファリングする
ことができず、B−Picture データをデコードしながら
表示することになる。このため、復号中にエラーがあっ
た場合には、復号動作の最後にそのエラーが分るため、
エラーを隠蔽することができず、壊れた絵がそのまま表
示されてしまう。
In this example, as in the first embodiment shown in FIG. 1, since the memory capacity of the display macro block buffer 17 is small, it is not possible to perform buffering in B-Picture units, and It will be displayed while decoding the data. Therefore, if there is an error during decoding, the error is found at the end of the decoding operation.
The error cannot be concealed and the broken picture is displayed as it is.

【0040】しかし、本例では、VLD12のデコード
段階、又は入力制御部19でビットストリームを入力ビ
ットストリームバッファ11から読み出す段階で、プリ
デコードすることにより、復号中にエラーがある場合に
は、そのエラーを予め検出でき、それ以前にエラーのな
かった画像をエラー隠蔽のために表示できるので、壊れ
た絵が表示されることを防止できる。
However, in this example, if there is an error during decoding by pre-decoding at the stage of decoding the VLD 12 or at the stage of reading the bit stream from the input bit stream buffer 11 by the input control unit 19, Since an error can be detected in advance and an image having no error before that can be displayed for error concealment, it is possible to prevent a broken picture from being displayed.

【0041】本実施の形態によれば、プリデコーダ回路
20により予め復号中のエラーを検出できるため、それ
以前にエラーのなかった画像をエラー隠蔽のために表示
でき、見掛けの画像品質を向上させることができる。
According to the present embodiment, since an error during decoding can be detected in advance by the predecoder circuit 20, an image having no error before that can be displayed for error concealment, thereby improving the apparent image quality. be able to.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1又
は2の発明によれば、B−Picture はPicture 単位でバ
ッファリングしないで、デコードしながら表示すること
により、MPEGのB-Pictureを再構成するために必要
なメモリ容量を低減して、PAL方式の場合でも、16
Mbit以下として、1チップの16Mbitのメモリ
を用いることができ、極めて経済的にメモリを使用する
ことができる。
As described above in detail, according to the first or second aspect of the present invention, the B-Picture of MPEG is displayed by decoding and displaying without decoding the B-Picture in units of Picture. By reducing the memory capacity required for reconfiguration, even in the case of the PAL system, 16
With Mbit or less, a 16-Mbit memory of one chip can be used, and the memory can be used very economically.

【0043】請求項3の発明によれば、VLDのPictur
e 種類判定機能を用いることにより、システムコントロ
ーラからPicture の種類を判定する回路を省略でき、シ
ステムコントローラ18の回路規模を小さくすることが
できる。
According to the invention of claim 3, Pictur of VLD
e By using the type determination function, a circuit for determining the type of Picture from the system controller can be omitted, and the circuit scale of the system controller 18 can be reduced.

【0044】請求項4の発明によれば、プリデコーダを
入力制御部又は、VLDに設けることにより、予め復号
中のエラーを検出できるため、それ以前にエラーのなか
った画像をエラー隠蔽のために表示でき、見掛けの画像
品質を向上させることができる。
According to the fourth aspect of the invention, by providing a predecoder in the input control unit or the VLD, an error during decoding can be detected in advance, so that an image without an error before that can be used for error concealment. It can be displayed and apparent image quality can be improved.

【0045】請求項5の発明によれば、ビットストリー
ムのデコード開始タイミングにオフセットを乗せること
により、復号動作が遅いオーディオ出力に同期して画像
表示を行うことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, an image can be displayed in synchronization with an audio output whose decoding operation is slow by adding an offset to the decoding start timing of the bit stream.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のMPEGビデオ復号化装置の第1の実
施の形態を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an MPEG video decoding device according to the present invention.

【図2】図1に示した入力ビットストリームバッファへ
のビットストリームの書き込み読み出し動作を説明する
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of writing and reading a bit stream to and from an input bit stream buffer shown in FIG.

【図3】1フレーム画像データの構成を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of one frame image data.

【図4】B−Bリピートを示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a BB repeat.

【図5】図1に示したフレームバッファ、マクロブロッ
クバッファを用いてB−Pictureをデコードして表示す
る際のバッファの使い方を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating how to use a buffer when decoding and displaying a B-Picture using the frame buffer and the macroblock buffer illustrated in FIG. 1;

【図6】図1に示したフレームバッファ、マクロブロッ
クバッファを用いてB−Pictureをデコードして表示す
る際のバッファの使い方を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating how to use a buffer when decoding and displaying a B-Picture using the frame buffer and the macro block buffer shown in FIG. 1;

【図7】図1に示したフレームバッファ、マクロブロッ
クバッファを用いてB−Pictureをデコードして表示す
る際のバッファの使い方を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining how to use a buffer when decoding and displaying a B-Picture using the frame buffer and the macro block buffer shown in FIG. 1;

【図8】図1に示したフレームバッファ、マクロブロッ
クバッファを用いてB−Pictureをデコードして表示す
る際のバッファの使い方を説明する図である。
FIG. 8 is a view for explaining how to use a buffer when decoding and displaying a B-Picture using the frame buffer and the macro block buffer shown in FIG. 1;

【図9】図1に示したフレームバッファ、マクロブロッ
クバッファを用いてB−Pictureをデコードして表示す
る際のバッファの使い方を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining how to use a buffer when decoding and displaying a B-Picture using the frame buffer and the macro block buffer shown in FIG. 1;

【図10】図1に示したフレームバッファ、マクロブロ
ックバッファを用いてB−Pictureをデコードして表示
する際のバッファの使い方を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating how to use a buffer when decoding and displaying a B-Picture using the frame buffer and the macroblock buffer illustrated in FIG. 1;

【図11】本発明のMPEGビデオ復号化装置の第2の
実施の形態を示したブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the MPEG video decoding device of the present invention.

【図12】従来のMPEGビデオ復号化装置の構成例を
示したブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional MPEG video decoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 入力ビットストリームバッファ 12 VLD 13 IQ 14 IDCT 15 MC 16a、16b フレームバッファ 17 表示マクロブロックバッファ 18 システムコントローラ 19 入力制御部 20 プリデコーダ回路 181 デコード開始制御回路 191 書き込みポインタ 192 読み出しポインタ Reference Signs List 11 input bit stream buffer 12 VLD 13 IQ 14 IDCT 15 MC 16a, 16b frame buffer 17 display macro block buffer 18 system controller 19 input control unit 20 predecoder circuit 181 decoding start control circuit 191 write pointer 192 read pointer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 吾一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 (72)発明者 栗原 弘一 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ −・ブイ・イ−株式会社内 Fターム(参考) 5C059 KK08 MA00 MA23 MC11 ME01 PP05 PP06 PP07 RB13 RC24 RF01 SS06 SS13 UA05 UA06 UA38 5J064 AA03 AA04 CA01 CB12 CB13 CC08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Goichi Otomo 1 Tokoba Toshiba-cho, Komukai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Koichi Kurihara 3-chome, Shimbashi, Minato-ku, Tokyo No. 3-9 Toshiba D-Buoy Co., Ltd. F-term (reference) 5C059 KK08 MA00 MA23 MC11 ME01 PP05 PP06 PP07 RB13 RC24 RF01 SS06 SS13 UA05 UA06 UA38 5J064 AA03 AA04 CA01 CB12 CB13 CC08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MPEG符号化されたビットストリーム
をビットストリームバッファに一旦入力した後、入力し
たビットストリームを読み出してデコードし、逆量子化
し、逆離散コサイン変換して、I−Picture、B−Pictu
re、P−Pictureを復号再生する際に、B−Picture、P
−Pictureをフレームバッファを用いて再構成し、表示
画像を表示用バッファを経由して出力するMPEGビデ
オ復号化装置において、 B−Pictureを表示する際に必要なデータの一部を前記
表示用バッファに保持し、保持されていないデータの中
で必要なデータを、前記ビットストリームバッファから
読み出して高速にデコードした後、逆量子化し、逆離散
コサイン変換して得ることを特徴とするMPEGビデオ
復号化装置。
1. An MPEG-encoded bit stream is once input to a bit stream buffer, and then the input bit stream is read out, decoded, inverse-quantized, and inverse discrete cosine-transformed to obtain I-Picture and B-Pictu.
When decoding and reproducing re, P-Picture, B-Picture, P-Picture
In an MPEG video decoding apparatus for reconstructing a Picture using a frame buffer and outputting a display image via a display buffer, a part of data necessary for displaying a B-Picture is stored in the display buffer. MPEG video decoding characterized in that necessary data among the data not retained is read out from the bit stream buffer, decoded at high speed, inversely quantized, and inverse discrete cosine transformed. apparatus.
【請求項2】 前記表示用バッファとして、9マクロブ
ロック×1ラインを記憶する表示マクロブロックバッフ
ァメモリを用いることを特徴とする請求項1記載のMP
EGビデオ復号化装置。
2. The MP according to claim 1, wherein a display macro block buffer memory for storing 9 macro blocks × 1 line is used as the display buffer.
EG video decoding device.
【請求項3】 前記ビットストリームバッファからB−
Pictureを再構成する際に、前記保持されていないデー
タの中で必要なデータを、前記ビットストリームの中に
埋め込まれた読み出しポインタを用いて前記ビットスト
リームバッファから読み出す制御部を具備することを特
徴とする請求項1又は2記載のMPEGビデオ復号化装
置。
3. The bit stream buffer,
When reconstructing a picture, a control unit that reads out necessary data from the non-retained data from the bit stream buffer using a read pointer embedded in the bit stream is provided. 3. The MPEG video decoding apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記ビットストリームバッファからビッ
トストリームを読み出す手段及び前記読み出したビット
ストリームをデコードする手段の少なくとも一方に接続
された前記ビットストリームをプリデコードするプリデ
コード手段と、 前記プリデコード手段により前記ビットストリームをプ
リデコードすることにより復号中のエラーを検出する検
出手段と、 前記検出手段により前記エラーが検出されると、それ以
前のエラーの無かった画像をエラー隠蔽用として表示す
る表示手段と、 を具備することを特徴とする請求項1乃至3いずれかに
記載のMPEGビデオ復号化装置。
4. A pre-decoding means for pre-decoding the bit stream connected to at least one of a means for reading a bit stream from the bit stream buffer and a means for decoding the read bit stream; Detecting means for detecting an error during decoding by pre-decoding the bit stream, and when the error is detected by the detecting means, display means for displaying a previous error-free image for error concealment, The MPEG video decoding apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
【請求項5】 前記ビットストリームバッファから読み
出したビットストリームのデコード開始タイミングに、
所定のオフセット時間を加えたことを特徴とする請求項
1乃至4いずれかに記載のMPEGビデオ復号化装置。
5. A decoding start timing of a bit stream read from the bit stream buffer,
5. The MPEG video decoding apparatus according to claim 1, wherein a predetermined offset time is added.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012231505A (en) * 2005-09-27 2012-11-22 Qualcomm Inc Video encoding method enabling highly efficient partial decoding of h.264 and other transform coded information
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