JP2000078521A

JP2000078521A - 画像復号表示装置

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Publication number: JP2000078521A
Application number: JP24159898A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Okada; 豊岡田; Koji Imazawa; 光二今澤; Masuo Oku; 万寿男奥; Tadashi Saito; 規斎藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-14
Also published as: KR100299575B1; KR20000017491A

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮符号化された画像データを復号し、画像表
示する装置で必要なフレームメモリの容量を増加するこ
となく、画像の拡大、縮小、移動等の特殊表示を行う。【解決手段】動き補償に用いられる画像フレームの入力
データを復号（１１−１６）し、それを２面構成のフレ
ームメモリ（３、４）に記憶し、一方のフレームメモリ
（３又は４）に対して書き込みを行う期間には他方のフ
レームメモリ（４又は３）から読み出しを行う様にメモ
リのアクセス制御を行い、読み出しの期間にフレームメ
モリ（４又は３）の任意の場所のデータを読み出す様に
表示制御部１７を構成する。【効果】必要記憶容量を増すことなく、通常の画像表示
の他に画像の拡大、縮小、移動表示のいずれかを行うこ
と、また、画面の一部にＯＳＤ表示を行うことができ
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、画像復号表示装
置、更に詳しく言えば、例えばＭＰＥＧ符号化のような
圧縮符号化された動画像を含む画像入力データを復号
し、再生画像データを表示するために出力する画像復号
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データを伝送又は蓄積する場合、伝
送、蓄積データ量を削減するために圧縮符号化が行われ
る。圧縮符号化は、画像データの時間的又は空間的相関
性を利用して情報の冗長度を少なくする符号化方法であ
る。時間的相関性を利用する符号化方法として、２画面
の差分を符号化するフレーム間符号化方法、また、動画
では画像の動きを検出して、動き補償を行う動き補償フ
レーム間符号化方法がある。また、空間的相関性を利用
する方法として、データを直交変換し、変換係数をスキ
ャン変換して符号化するフレーム内符号化法がある。Ｍ
ＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）が標準を定め
た画像符号化方式（以下、ＭＰＥＧ２と略す）は、上記
２つの方法を併用している。ＭＰＥＧ２の符号化方式は
ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２に記載されている。な
お、ＭＰＥＧ２の符号化方式では、フレーム内符号化法
のよる画像フレームはＩフレームと呼び、フレーム間符
号化方法による画像フレームはフレーム間順方向予測符
号化によるＰフレームと双方向予測符号化によるＢフレ
ームがある。

【０００３】上記圧縮符号化により符号化された画像デ
ータを復号し、再生画像データを表示するための処理に
は、復号処理及び表示処理にそれぞれフレームメモリを
必要とし、特にＭＰＥＧ２のように、復号時及び表示時
のＩ，Ｐ及びＢフレームのフレーム順が並び換えられる
ため、多くのフレームメモリを必要とする。このフレー
ムメモリを少なくした画像復号表示装置として図１８に
示すような画像復号表示装置がある（公開特許公報特
開平８−１８９５３号）。同図において、復号べき画像
信号である入力データはバッファメモリ制御部１１の制
御により、メモリ部１のバッファメモリ２に蓄積され
る。バッファメモリ２から読み出されたデータは、可変
長復号器１２によって、可変長復号される。

【０００４】可変長復号された信号は、スキャン変換器
１３によりデータの順序を並び変えた後、逆量子化器１
４により逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ部１５により逆
離散コサイン変換される。動き補償画像再生部１６で
は、フレーム間差分のデータを受信した場合は、予め復
号されている参照データを予測フレームメモリ３又は４
から読み出し、逆ＤＣＴ部１５からの受信データと加算
して再生画像を得た後、再生画像を予測フレームメモリ
３、４又は６に書き込む。図１８では、Ｂフレームメモ
リ５に書き込む場合を実線で示した。Ｉフレームメモリ
３、Ｐフレームメモリ５に書き込む場合もあり、これら
の場合を破線で示した。フレーム内符号化されたデータ
を受信した場合は、受信データをそのまま予測フレーム
メモリ３又は４に書き込む。表示制御部１７はメモリ１
から表示データを読み込んで再生画像データを出力す
る。

【０００５】上記公知の画像復号表示装置は、復号処理
で必要な参照画面を保持するフレームメモリと、表示処
理で必要な表示画面を保持するフレームメモリとを、全
部あるいは一部だけ共用し、更に、復号処理しているフ
レームの再生画像が書き込まれて前フレームの再生画像
データが書き換えられる前に、復号処理で必要となる前
フレームの再生画像データの読み出しと表示処理のため
の前フレームの再生画像データの読み出しとを完了させ
るように、復号処理と表示処理を制御する。これによっ
て、必要なメモリ容量を低減すると共に復号処理と表示
処理による遅延時間を短くしている。

【０００６】すなわち、図２１に示す様なタイミングで
復号処理、表示処理が制御される。図２１は画面の最上
ライン（画面の上）から最下ライン（画面の下）に向か
って、復号と表示がなされる様子を摸式的に示したもの
である。この例では、ＩフレームＩ０、ＢフレームＢ
１、ＢフレームＢ２、ＰフレームＰ３の順に入力され、
バッファメモリ２に蓄積された後、この順に復号される
ものとした。実線の斜線は最上ラインから最下ラインに
向かって時間と共に直線的に復号されるとして表わされ
ているが、実際には画像の情報量により直線的に復号さ
れるとは限らない。ＢフレームＢ１、ＢフレームＢ２は
ＩフレームＩ０を参照して後方予測（将来の画像をもと
に予測する）により復号され、ＰフレームＰ３はＩフレ
ームＩ０を参照して前方予測（過去の画像をもとに予測
する）により復号される。復号された画像はフレームメ
モリ３、４、６の所定の場所に保存されたのち、所定の
順に読み出されて表示される。表示のための読み出し
は、図２１の破線で示したように、いわゆるインタレー
ス走査を想定してトップフィールド、ボトムフィールド
が交互に読み出される。また、読み出し順は、Ｂフレー
ムＢ１、ＢフレームＢ２、ＩフレームＩ０、・・Ｐフレ
ームＰ３の順となる。ＩフレームＩ０とＰフレームＰ３
の間には双方向予測されたＢフレームが表示され得る。
ここで、注意すべきことはフレームＢ１の表示はＢ１の
復号終了前に開始され、フレームＢ２の復号はＢ１に表
示終了前に開始されることである。しかし、読み出しが
終了したメモリ領域に、次の復号データを書き込むよう
に制御することにより（追い越し制御と呼ぶ）、Ｂフレ
ームメモリは多くても１フレーム分の容量があれば十分
とすることができる。

【０００７】上記公知の画像復号表示装置は、入力され
る全ての画像フレームを原画像の順に表示する場合（以
下通常の場合と呼ぶ）は、有効であるが、画像表示装置
の表示形態として図１４から図１７に示すような、特殊
な画像表示を行う場合に不都合が生じる。図１４は同図
左側に示した復号画像を、同図右側に示したように拡大
して表示する場合である。図１５は同図左側に示した左
上の小さな復号画像を、同図右側に示したように中央部
に移動して表示する場合である。図１６は同図左側に示
した１６分割された複数の小さな復号画像の１つを選択
して、拡大、移動して同図右側のように表示する場合で
ある。これはテレビジョン放送の番組案内等の採用が考
えられ、１６番組の画像を１チャネルの画像フレームの
中に配列して表示された中の特定の番組の領域を選択し
て、拡大、移動して表示する場合である。更に、背景に
選ばれた番組に関する情報をオンスクリーンディスプレ
ー（ＯＳＤ）で表示する。図１７は、図１６と同様に復
号画像の１つを選択して、拡大、移動すると共に、他の
領域には元のままの画像を表示する場合である。

【０００８】上記特殊な画像表示を行う場合、上述の追
い越し制御ができない場合が生ずる。例えば、画面上部
の画像を画面下部に表示しようとすると、図２２のａに
示すように、画面上部の画像の表示が遅れ、そのメモリ
領域に次の復号再生画像を書き込めなくなり、特殊の画
像表示をしない通常の画像表示の場合の復号、表示タイ
ミングと同じタイミングで制御できないという問題が生
じる。

【０００９】上記問題を解決するために考えられる第１
の方法は、図１９の様に、上記特殊の画像表示を行うた
めのＢフレームメモリ７を更に１面分追加し、Ｂフレー
ムメモリを２画面構成とすることである。

【００１０】上記問題を解決するために考えられる第２
の方法は、図２０に示す様に、復号器部１０、表示制御
部１７からの再生画像を後処理部６０内のメモリ制御部
に入力し、選択すべき領域の画像データを復号部内のフ
レームメモリとは別に設けたフレームメモリ７０に書き
込む後処理によるものである。図１６のような、分割さ
れた複数の小さな復号画像の１つを選択して、拡大、移
動して表示を実現するためには、メモリ７０から表示タ
イミングに合わせてデータを読み出し、垂直フィルタに
より縦方向に拡大し、さらに水平フィルタにより水平方
向に拡大して表示画像を得るものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のような、復号画
像を拡大／縮小、移動等の特殊な画像表示のために、図
１９及び２０で説明したような画像復号表示装置を構成
した場合、フレームメモリが余分に必要となり、不経済
である。例えば、ＮＴＳＣ方式テレビジョン画像では、
１画像フレームは、横７２０画素、縦４８０ライン、１
画素８ビット表現で、輝度と色差があり、４２０フォー
マットでは色差は輝度の半分の容量を必要とするため、７２０×４８０×８×１．５＝４１４７２００ビット／
フレームとなる。上述の第１の方法では、Ｂフレームを２面用意
するので、Ｉフレーム、Ｐフレームと合わせて、４フレ
ーム分必要になる。従って、４１４７２００ｘ４＝１６
５８８８００ビット。さらに、ＭＰＥＧ２の画像では、
バッファメモリ２として最大１８３５００８ビットと規
定されているので、１８４２３８０８ビット必要とな
る。

【００１２】また、１画素あたり４ビットのＯＳＤを実
現するためには、７２０×４８０×４＝１３８２４００
ビット必要である。全体では、１９８０６２０８ビット
必要となる。また、ＰＡＬフォーマットは、横７２０画
素、縦５７６ラインであるから、更に多くの容量を必要
とする。

【００１３】これに対し、画像復号表示装置に使用され
るメモリは、一般に、規定容量の汎用メモリが使用され
る。例えば、１６Ｍビットメモリの容量は、１６７７７
２１６ビットで、上記容量に対して不足を生じる。従っ
て、別のメモリを追加しなければならない。

【００１４】また、上述の第２の方法では、１Ｍビット
程度のメモリが追加になり、経済的ではない。このメモ
リを復号装置１０に使う１６Ｍビットメモリ１の中で確
保することは、データの転送レートの制約により困難で
ある。

【００１５】従って、本発明の第１の目的は、画像復号
及び画像表示に必要なフレームメモリの容量を増加する
ことなく、画像を拡大／縮小、移動等の特殊な画像表示
を行うことができる画像復号表示装置を実現することで
ある。

【００１６】本発明の第２の目的は、復号及び表示に必
要なフレームメモリの容量を増やすことなく、ＯＳＤ表
示ができる画像復号表示装置を実現することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像復号表示装置は、少なくともＩフレー
ム及びＰフレームを含む入力画像データを復号する復号
部と、上記復号のため及び復号された画像データを表示
するためデータを記憶するメモリと、上記復号部と上記
メモリのデータの授受及び上記メモリのデータを画像表
示装置に出力するための表示制御部とをもつ画像復号表
示装置において、上記表示制御部に、画像表示を通常の
画像表示モードと画像フレーム中の特定の領域のみ特殊
な画像表示モードとを切り替える手段と、上記特殊な画
像表示のための表示加工処理する手段とを設け、上記メ
モリは上記通常の画像表示に必要な容量のメモリで構成
し、上記特殊な画像表示のときの表示加工処理する手段
が、上記必要な容量のメモリを用いて、表示加工処理す
る様に構成される。

【００１８】なお、上記通常の画像表示とは入力画像デ
ータを全てそのまま復号表示することであり、上記特殊
な画像表示とは画像フレームの一部を拡大、縮小、移動
のいずれか、あるいはＯＳＤ表示のいずれかを行うこと
である。

【００１９】本発明の好ましい実施形態によれば、上記
メモリを上記入力画像データの可変長符号の復号に必要
なバッファメモリ領域と、第１、第２及び第３の３つの
フレームメモリ領域を持つ単一のメモリ固体素子で構成
し、上記３つのフレームメモリ領域のデータの読み出し
領域、タイミングを、入力画像データの形態、上記特殊
表示の形態に従って上記表示制御部によって制御する。

【００２０】（１）入力画像データの形態が、Ｉフレー
ム、Ｐフレームのみである場合。

【００２１】上記第１及び第２フレームメモリ領域が書
き込みと読み出しフレーム周期で交互に変わる２面構成
のメモリとする。

【００２２】（２）入力画像データの形態が、Ｉフレー
ム、Ｐフレーム及びＢフレームを含む場合。上記制御部
にＢフレームの復号処理をスキップさせ、スキップした
Ｂフレームの代わりに時間的に隣接するＩフレーム又は
Ｐフレームを繰り返して表示する手段を設ける。

【００２３】また、（３）Ｂフレームの表示すべき領域
のみを１フィールド（１／２フレーム）以内の期間に選
択的に復号し、上記３つのフレームメモリ領域の１つを
上記復号された信号を記憶する２面構成のＢフレームメ
モリとする。

【００２４】さらにまた、（４）本発明の他の好ましい
実施形態として、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレーム
いずれに対してもフレーム毎に表示すべき領域を含む所
定の領域を１フィールド（１／２フレーム）以内の期間
に選択的に復号し、復号された領域を記憶する２面Ｂフ
レームメモリを設ける。

【００２５】さらに、各実施形態において、上記特殊表
示の時は、上記制御によってフレームメモリの不使用又
は余裕を生じるが、その不使用又は余裕のメモリ領域に
ＯＳＤのデータを記録し、上記特殊表示の時の画像表示
領域外にそのＯＳＤを表示する。

【００２６】本発明の画像復号表示装置では、少なくと
もＩフレーム、Ｐフレームを含む画像データを復号し、
画像を再生する場合に、通常の画像再生表示を行う場合
は従来の画像再生と同様に動作し、復号画像の拡大、縮
小、移動等の特殊な表示を行う場合は、上述の表示制御
手段によって、復号開始後１フレーム後、表示を開始す
る手段はメモリの追い越しを避け、また、フレーム内の
所定の領域を復号することにより、復号時間を短くし、
追い越しを避けることができる。一定容量のメモリを使
用する場合、メモリに余裕ができる。その余裕の領域
に、ＯＳＤデータを蓄積することにより、ＯＳＤ表示も
同時にできる。

【００２７】

【発明の実施の形態】＜実施形態１＞図１は、本発明に
よる画像復号表示装置の一実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。本実施形態は、圧縮符号化された画像入力
データを復号する復号部１０と、メモリ部１と、表示制
御部１７Ａ及びＯＳＤ制御部１８を持つ制御部２０とか
ら構成されている。

【００２８】復号処理部１０は従来の知られている復号
処理部と同様の構成である。ＩフレームとＰフレームか
らなる画像入力ビットストリームである入力データは、
バッファ制御部１１の制御により、バッファメモリ２に
蓄積される。バッファメモリ２から読み出されたデータ
は、可変長復号器１２によって、可変長復号される。入
力データは全てが可変長符号化されている訳ではない
が、固定長符号もこの可変長復号器１２で可変長復号さ
れる。可変長復号された信号には、画像情報の他に制御
情報を含み、その一部は制御部２０に加えられる。上記
画像情報はスキャン変換器１３によりデータの順序を並
び変えられたた後、逆量子化器１４により逆量子化され
る。更に逆ＤＣＴ部１５により逆離散コサイン変換され
る。逆離散コサイン変換は画像フレームの分割された単
位ブロックの再生画像である。動き補償画像再生部１６
では、復号される画像データがＰフレームの復号信号を
受信した場合は、メモリ部１の第１のフレームメモリ領
域３又は第２のフレームメモリ領域４に予め復号されて
いる記録されてる予測画像フレーム信号を参照画像デー
タとして読み出し、上記Ｐフレームの復号信号と加算し
て再生画像を得た後、その再生画像を上記第２のフレー
ムメモリ領域４又は第１のフレームメモリ領域３に書き
込む。以下フレームメモリ領域は単にフレームメモリと
呼ぶ。

【００２９】図１では、画像再生部に対し第１のフレー
ムメモリ３から読み出し、再生画像を第２のフレームメ
モリ４に書き込む場合を実線の矢印で示している。復号
される画像データがＩフレームの復号信号を受信した場
合は、第１及び第２のフレームメモリ３、４から画像再
生部１６への読み出しは必要ない。Ｉフレームの復号信
号を受信した場合は、その復号信号をそのままフレーム
３又は４に書き込む。メモリ１は、更に第３のフレーム
メモリ５を持つ。特殊表示の時フレームメモリ５は、後
述のように、Ｂフレーム又はＯＳＤデータのためのメモ
リとして使用される。

【００３０】表示制御部１７Ａは外部端子１９からの指
示信号によって、再生画像の表示モードを切り替えて表
示できるように、即ち、通常の再生画像の表示及び前記
画像を拡大／縮小、移動等の特殊な画像表示を行うこと
ができるように、メモリ１のフレームメモリ３、４及び
５から表示データを読み出しアドレスの制御及びメモリ
読み出された画像データの加工処理（拡大、移動等）を
行う。

【００３１】図２は、表示制御部１７Ａの構成を示すブ
ロック図である。本実施形態は図１６、図１７に示した
ような、１６画面に分割表示された複数の画像の１部を
選択し、これを拡大表示するもので、テレビジョン放送
の番組案内の制御を実現する構成例である。

【００３２】番組制御部２１には、制御信号及び表示モ
ード信号を記憶するレジスタが設けられる。そのレジス
タには、番組制御オン／オフ、背景オン／オフ、拡大オ
ン／オフ、拡大モード、選択画面開始アドレス、選択画
面サイズ、水平オフセット、垂直オフセット等の制御信
号が記憶されている。

【００３３】番組制御オン／オフ信号は、画像表示を通
常の画像表示にするか、特殊の画像表示にするかの指示
信号によって発生する切り替え信号である。背景オン／
オフ信号は、図１６のように選択画像だけを表示する
か、図１７のように選択されていない画像も表示するか
の切り替え信号である。拡大オン／オフ信号は、選択画
像を拡大表示するか、拡大しないで表示するかの切り替
え信号である。選択画面開始アドレス、選択画面サイ
ズ、水平オフセット、垂直オフセットは、それぞれ図３
（ａ）及び（ｂ）に示す様に、復号画像（ａ）中の選択
画面の左上のアドレス、選択画面の縦サイズ及び横サイ
ズ、表示画面中（ｂ）における選択画面の水平と垂直の
オフセットである。拡大モードは、図４に示す様に、選
択画面拡大時の補間方法の切り替え信号である。図４に
おいて、ｘは輝度信号、Ｏは色差信号を示す。図４
（ａ）及び（ｂ）はそれぞれプログレシブ画像の拡大及
びノンプログレシブ画像の拡大の補間を説明する図で、
プログレシブ画像（ａ）では、同一フレーム内の全ての
画素は上から下へ順に走査されることを前提にしている
ので、２倍に拡大してＮＴＳＣやＰＡＬのようなインタ
レース走査にするためには、上から下へ順にトップフィ
ールドとボトムフィールドに振り分けられながら補間さ
れる。ノンプログレシブ画像（ｂ）では、トップフィー
ルドとボトムフィールドそれぞれ別々に上から下へ順に
走査されることを前提にしているので、２倍に拡大する
ためには、トップフィールドとボトムフィールド毎に補
間される。

【００３４】番組制御オン／オフ、背景オン／オフ、拡
大オン／オフ、拡大モード、選択画面開始アドレス、選
択画面サイズの各信号は、読み出しアドレス制御部２２
に送られ、フレームメモリ３、４及びＯＳＤデータメモ
リ５のアドレス生成に用いられる。水平オフセット、垂
直オフセットは、読み出しタイミング制御／データバッ
ファ部２３に送られ、選択画像を読み出すタイミングで
読み出し要求信号を発生し、２２からアドレスが出力さ
れる。読み出された選択画像は２３内のデータバッファ
を介して、垂直補間部２４、水平補間部２５により、拡
大される。また、読み出されたＯＳＤデータは２３内の
データバッファを介して、ＯＳＤ生成部２６でカラーパ
レットを参照してＯＳＤ画像データにして出力される。
選択画像とＯＳＤ画像データは、ブレンド部２７で混合
されて表示画像となる。

【００３５】図５は、本実施形態における復号処理と表
示処理のタイミングを説明するタイミング図、特に画像
入力データがＩフレーム及びＰフレームのみからなり、
ＩフレームＩ０，ＰフレームＰ１，ＰフレームＰ２の順
で復号され、同じ順で表示される場合である。同図
（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の効果を分かりやすく
するため、それぞれ従来知られている画像復号表示装置
と本実施形態の場合のタイミング図を示す。本発明の実
施形態では、フレームメモリ３に再生画像を書き込む期
間に、フレームメモリ４は予測データの読み出し又は表
示データの読み出しを行い、逆に、フレームメモリ４に
再生画像を書き込む期間に、フレームメモリ３は予測デ
ータの読み出し又は表示データの読み出しを行う。書き
込みと読み出しを分離出来るために、追い越し制御が不
要となる。読み出すデータは、読み出し側のメモリの任
意のアドレスから読み出すことが出来るので、図１４か
ら図１７のような拡大／縮小、移動等の特殊な表示動作
が実現できる。通常の画像表示の場合のタイミングは
（ｂ）の他に、従来の（ａ）のようにしてもよい。

【００３６】本実施形態では、図１８の例と異なり、復
号処理のために第３のフレームメモリ６を使用しない。
そのため、メモリ領域５をＯＳＤデータの記憶用メモリ
として利用できる。ＯＳＤデータは、外部のプロセッサ
などからＯＳＤ制御部１８を介してＯＳＤメモリ５に入
力され、ＯＳＤ制御部１８に書き込まれ、所定のタイミ
ングで読み出されて、ＯＳＤ生成部２６で表示形態の信
号に変換されブレンド部２７を経て表示される。

【００３７】図６は、本実施形態における他の復号処理
と表示処理のタイミングを説明するタイミング図であ
る。本例は、画像入力データにＩ、Ｐ及びＢフレームが
含まれ、画像入力ストリームのフレーム順がＩ０，Ｐ
１．Ｂ２，Ｐ３である。この場合前フレームを復号し、
表示しようとすると、表示のためのフレーム順は、Ｉ
０，Ｂ２，Ｐ１，Ｐ３となるため、図３（ａ）のよう
に、Ｂ２の表示の期間に追越しが発生する。そのため、
拡大／縮小、移動等の特殊な表示を行う場合、図３
（ｂ）のように、Ｂフレームを復号せず、Ｂ２フレーム
の表示期間に直前のフレームＩ０又は図３（ｃ）のよう
に、直後のフレームＰ１を繰り返して表示する。

【００３８】本実施形態は、特に限られた記憶容量（例
えば１６Ｍビット）のメモリ固体素子の中の３つのフレ
ームメモリを利用して、通常の画像表示及び拡大／縮
小、移動等の特殊な画像表示を行う。また、特殊な画像
表示の場合、ＯＳＤデータを表示できる。

【００３９】＜実施形態２＞図７は、本発明による画像
復号表示装置の他の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図７において図１と同じ番号のブロック部は図１
と同様の構成、機能をもつもので、その部分の詳細な説
明は省く。

【００４０】本実施形態では、入力画像はＩ，Ｐ及びＢ
フレームを含み、通常の画像表示は、３つのフレームメ
モリ３、４及び５を利用し、図１８で説明したものと同
様の動作をする。

【００４１】前記特殊の表示をする場合は、入力ストリ
ーム中のＢフレームに対して、選択画面（例えば、図９
の番号６を示す範囲の分割画面）のみを復号する。可変
長復号器７２には、表示制御部１７Ｂから図５に示した
選択画面開始アドレス、選択画面サイズの情報が送ら
れ、Ｂフレームに対して選択画面を再生するために必要
な情報のみを可変長復号する。動き補償／画像再生部７
６では、Ｂフレームに対して選択画面のみをフレームメ
モリに記憶させる。ＩフレームＩ０、ＢフレームＢ１、
ＢフレームＢ２、ＰフレームＰ３の順にビットストリー
ムが入力される場合に、復号される領域は、図９の斜線
部分である。Ｂフレームでは復号される領域が小さいの
で、復号時間が短くてすみ、更にフレームメモリの記憶
容量も小さくなる。そのため、メモリ１の２、３、４以
外の領域をＢフレーム処理（復号及び表示処理）のため
のメモリとしてＢメモリ６−１、Ｂメモリ６−２領域と
ＯＳＤ処理のための領域５に分け、Ｂフレームの復号、
表示処理をＢメモリ６−１とＢメモリ６−２の２面構成
としている。

【００４２】図８は、第２の実施形態における特殊表示
の場合の復号と表示のタイミングを示す。復号及び表示
処理とも開始タイミングは、図２１と同じである。本実
施例では、Ｂフレームの復号が１フィールド期間以内で
終了することと、Ｂフレームメモリを２面構成にしたこ
とで、追い越し制御が不要になる。

【００４３】＜実施形態３＞図１０は、本発明による画
像復号表示装置の第３の実施形態の構成を示す図であ
る。図１０において図１と同じ符号のブロックは図１と
同様の構成、機能をもつ。本実施形態では、入力画像は
Ｉ，Ｐ及びＢフレームを含み、通常の画像表示は、３つ
のフレームメモリ３、４及び６を利用し、図１８で説明
したものと同様の動作をする。

【００４４】特殊の表示をする場合は、入力ストリーム
中のＩフレーム、Ｐフレームに対しては、後で図１２又
は図１３で説明するように、選択画面を含む横方向を帯
状に復号し、Ｂフレームに対して、選択画面のみを復号
する。Ｉフレーム、Ｐフレームに対して選択画面を含む
横方向を帯状部分のみを可変長復号する。

【００４５】可変長復号器１０２には、表示制御部１７
Ｃから図３に示した選択画面開始アドレス、選択画面サ
イズの情報が送られ、Ｂフレームに対して選択画面を再
生するのに必要な情報のみを可変長復号する。動き補償
／画像再生部１０６では、Ｉフレーム、Ｐフレームに対
して選択画面を含む横方向を帯状部分のみをフレームメ
モリ３−１、４−１に記憶させ、Ｂフレームに対して選
択画面のみをフレームメモリ６−２、６−２に記憶させ
る。ＩフレームＩ０、ＢフレームＢ１、ＢフレームＢ
２、ＰフレームＰ３の順にビットストリームが入力され
る場合に、復号される領域は、図１２の斜線部分であ
る。いずれのフレームでも復号される領域が小さいの
で、復号時間が短く、さらにフレームメモリの記憶容量
も小さくてすむ。特に、Ｂフレームの処理に必要なメモ
リとして小容量のＢメモリ６−１、Ｂメモリ６−２の２
面構成とする。

【００４６】図１１は、第３の実施形態におけるの復号
と表示のタイミングを示す。表示のタイミングは、図２
０に示した表示のタイミングと同じである。復号の開始
タイミングは、Ｉフレーム、Ｐフレームに対して図２０
より１フィールド分遅くする。復号領域が小さいので、
復号は１フィールド期間ですむ。Ｂフレームの復号の開
始タイミングは、図２０の復号の開始タイミングと同じ
である。しかし、復号領域が小さいので、復号は１フィ
ールド期間ですむ。また、これとＢフレームメモリを２
面構成にしたことで、追い越し制御が不要になる。

【００４７】図１２は、第３の実施形態における画像フ
レームの中の復号処理を行う範囲を示す図である。Ｉフ
レーム、Ｐフレームに対して選択画面（６）を含む横方
向を帯状部分（４、５、６、７）のみを可変長復号し、
Ｂフレームに対して選択画面を再生するのに必要な情報
のみを可変長復号する。この場合、Ｉフレーム、Ｐフレ
ームの上下方向の動き補償が範囲外となる可能性があ
る。このようになったときは、前のＩフレーム、Ｐフレ
ームのデータをコピーすることで、誤差を隠蔽すること
ができる。さらに、図１３のようにＩフレーム、Ｐフレ
ームの復号領域（４、５、６、７）を上下方向に拡大す
ることにより、上下方向の動き補償が範囲外となる可能
性を小さくすることも可能である。拡大する範囲として
はＭＰＥＧで定められた最大の上下方向の動き補償が範
囲（８スライス分、すなわち、１２８ライン分）とする
のが適当である。

【００４８】なお、上記実施態様の説明では、図１４、
図１６、図１７の拡大率を図４のように２倍であるとし
たが、拡大率が任意の場合にも本発明を適用できること
は言うまでもない。また、図１６、図１７では、１６分
割の番組案内チャネルにより説明したが、他の分割によ
る番組案内チャネルにも適用可能である。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、通常の画像復号表示の
他に復号画像の拡大／縮小、移動表示等も行う場合に、
復号、表示処理に必要なメモリの容量の大幅な増加を必
要としない。特に、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ方式の画像に対し
て１６Ｍビットの単一のメモリ素子で、通常の画像復号
表示の他に復号画像の拡大／縮小、移動表示等も行う画
像表示が実現できるので、産業上非常に有益である。ま
た、不要になったメモリの領域をＯＳＤデータの記憶に
用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像復号表示装置の第１の実施形
態の構成を示すブロック図

【図２】図１の表示制御部１７の構成を示すブロック図

【図３】本発明の第１の実施形態における拡大を伴う表
示に適用した場合のメモリ読み出し範囲と表示範囲の設
定を説明する図

【図４】本発明の第１の実施形態における拡大を伴う表
示に適用した場合の垂直補間方法を説明する図

【図５】本発明の第１の実施形態における第１の動作タ
イミングを従来例と比較して説明した図

【図６】本発明の第１の実施形態における第２の動作タ
イミングを従来例と比較して説明した図

【図７】本発明による画像復号表示装置の第２の実施形
態の構成を示すブロック図

【図８】本発明の第２の実施形態における動作タイミン
グを説明した図

【図９】本発明の第２の実施形態における画像フレーム
の復号範囲を説明した図

【図１０】本発明による画像復号表示装置の第３の実施
形態の構成を示すブロック図

【図１１】本発明の第３の実施形態における復号と表示
のタイミングを示す図

【図１２】本発明の第３の実施形態における第１の復号
範囲を説明した図

【図１３】本発明の第３の実施形態における第２の復号
範囲を説明した図

【図１４】本発明の画像復号表示装置の表示形態である
拡大表示を説明する図

【図１５】本発明の画像復号表示装置の表示形態である
移動表示を説明する図

【図１６】本発明の画像復号表示装置の表示形態である
第１の番組案内表示を説明する図

【図１７】本発明の画像復号表示装置の表示形態である
第２の番組案内表示を説明する図

【図１８】従来の画像復号表示装置の構成を示すブロッ
ク図

【図１９】従来の画像復号表示装置で画面の拡大、縮
小、移動表示を実現する従来の画像復号表示方法から類
推できる第１の方法を説明する図

【図２０】画面の拡大、縮小、移動表示を実現する従来
方法から類推できる第２の方法を説明する図

【図２１】従来の画像復号表示装置の動作タイミング図

【図２２】従来の方法により画面の拡大、縮小、移動表
示を実現する場合の問題を説明する図

【符号の説明】

１：メモリ２：バッファメモリ３、４、６、７：フレームメモリ５：ＯＳＤメモリ１０：復号部１１：バッファ制御部１２、７２、１０２：可変長復号器１３：スキャン変換器１４：逆量子化器１５：逆ＤＣＴ部１６、７６、１０６：動き補償、画像再生部１７：表示制御部１８：ＯＳＤ制御部１９：モード指示入力端子２０：制御部２１：番組案内制御部２２：読み出しアドレス制御部２３：読み出しタイミング制御、データバッファ部２４：垂直補間部２５：水平補間部２６：ＯＳＤ生成部２７：ブレンド部６０：後処理部７０：後処理用メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 7/24 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ｚ (72)発明者奥万寿男神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者斎藤規東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内Ｆターム(参考） 5B057 BA26 CA18 CB16 CD02 CD05 CG03 CG05 CG07 CH11 5C052 AA17 CC06 CC11 CC20 DD08 GA03 GA07 GB06 GC03 GC04 GC05 GC07 GC09 GD09 GE04 GF04 5C053 FA05 FA27 GA14 GB08 GB19 GB21 GB22 GB26 GB29 GB30 GB32 GB38 GB40 HA30 KA03 KA08 KA11 KA19 KA22 KA28 LA06 5C059 KK07 KK08 KK38 KK50 LB11 MA00 MA04 MA05 MA23 MC01 MC11 MC38 ME01 PP05 PP06 PP07 TA25 TC24 UA05 UA11 UA31 UA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮符号化された画像データを復号し、復
号した信号を動き補償に用い画像信号にする画像再生部
をもつ復号部と、上記画像再生部の出力を記憶し、記憶
した画像信号を上記画像再生部で利用するフレームメモ
リ領域を持つメモリと、上記フレームメモリ領域の画像
信号を表示画像として出力する表示制御部を持つ制御部
とを有し、上記フレームメモリ領域が２面構成の第１及
び第２のフレームメモリ領域を持ち、上記制御部が上記
２面構成のフレームメモリ領域の一方に書き込みを行う
期間には他方から読み出しを行う様に制御し、かつ、上
記表示制御部が通常の画像表示モードと上記フレームメ
モリ領域の読み出しの期間にフレームメモリの任意の場
所のデータを読み出し、画像の拡大、縮小、移動表示の
いずれか行う特殊表示モードとの切り替え手段を持つこ
とを特徴とする画像復号表示装置。
【請求項２】上記記憶部がＯＳＤデータを記憶する第３
のフレームメモリ領域を有し、上記表示制御部が上記特
殊表示モードのとき上記ＯＳＤデータを表示する手段を
持つ請求項１記載の画像復号表示装置。
【請求項３】上記圧縮符号化された画像データが、Ｉフ
レーム及びＰフレームのみからなり、上記表示のための
フレームメモリ領域からの読み出し開始がそのフレーム
の復号開始より１フレーム後であることを特徴とする請
求項１又は２記載の画像復号表示装置。
【請求項４】上記圧縮符号化された画像データが、Ｉフ
レーム、Ｐフレーム及びＢフレームからなり、上記復号
部が上記特殊表示モードのとき動き補償に用いられない
フレームの入力画像データの復号を選択的に阻止しする
手段を有し、上記表示制御部が特殊表示モードのとき上
記画像再生部の上記Ｂフレームの表示を阻止し、上記阻
止されたＢフレームの代りにそのＢフレームに時間的に
隣接するＩフレーム又はＰフレームの再生画像を表示す
る手段をもつことを特徴とする請求項１又は２記載の画
像復号表示装置。
【請求項５】圧縮符号化された画像データがＩフレー
ム、Ｐフレーム及びＢフレームからなり、上記画像デー
タを復号し、復号した信号を動き補償に用い画像信号に
する画像再生部をもつ復号部と、上記画像再生部の出力
を記憶し、記憶した画像信号を上記画像再生部で利用す
るフレームメモリ領域を持つメモリと、上記フレームメ
モリ領域の画像信号を表示画像として出力する表示制御
部を持つ制御部とを有し、上記フレームメモリ領域が第
１、第２の及び第３のフレームメモリ領域を持ち、上記
制御部が上記第１及び第２のフレームメモリ領域の一方
に書き込みを行う期間には他方から読み出しを行う様に
制御し、かつ、上記表示制御部が通常の画像表示モード
と上記フレームメモリ領域の読み出しの期間にフレーム
メモリの任意の場所のデータを読み出し、画像の拡大、
縮小、移動表示のいずれか行う特殊表示モードとの切り
替え手段を持ち、上記復号部が、上記特殊表示モードの
とき、Ｉフレーム及びＰフレームについてはフレーム全
体のデータを復号し、上記Ｂフレームについては上記Ｂ
フレームの表示される部分に付いてのみ復号するように
構成されたつことを特徴とする画像復号表示装置。
【請求項６】上記第３のフレームメモリ領域が分割され
た第１及び第２分割領域をもち、第１及び第２分割領域
を上記Ｂフレームの復号及び表示のための２面構成とす
ることを特徴とする請求項５記載の画像復号表示装置。
【請求項７】上記第３のフレームメモリ領域が分割され
た第１、第２及び第３分割領域をもち、第１及び第２分
割領域を上記Ｂフレームの復号及び表示のための２面構
成とし、第３分割領域にＯＳＤ表示のためのＯＳＤデー
タを記憶するようにしたことを特徴とする請求項５記載
の画像復号表示装置。
【請求項８】上記復号部は上記特殊表示モードのとき、
上記Ｂフレームについては上記Ｂフレームの表示される
部分に付いてのみ復号し、Ｉフレーム及びＰフレームに
ついては上記Ｂフレームの表示される部分の縦幅と実質
的に同じ幅を持つ部分のみのデータをを復号するように
構成されたことを特徴とする請求項５記載の画像復号表
示装置。
【請求項９】上記記憶部の第１及び第２フレームメモリ
領域のそれぞれ１部をＩフレーム及びＰフレームの復号
処理及び表示のための２面構成メモリとし、第１及び第
２フレームメモリ領域の残余の領域を上記Ｂフレームの
復号処理及び表示のための２面構成メモリとする様に構
成されたことを特徴とする請求項８記載の画像復号表示
装置。
【請求項１０】上記メモリの第３フレームメモリ領域に
第３分割領域にＯＳＤ表示のためのＯＳＤデータを記憶
するようにしたことを特徴とする請求項９記載の画像復
号表示装置。
【請求項１１】上記メモリがバッファメモリ領域を持
ち、上記復号部が圧縮符号化された画像データの可変長
符号の復号を行う可変長復号部と上記可変長復号部の出
力のスキャン変換を行う変換部と、上記変換部の出力を
逆量子化する逆量子化部とを持ち、上記画像再生部が上
記逆量子化部の出力と上記フレームメモリ領域の再生画
像を用いて上記画像データの再生画像を得る様に構成さ
れたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１
つに記載の画像復号表示装置。
【請求項１２】上記メモリが記憶容量１６メガビットの
単一のメモリ素子であることをことを特徴とする請求項
１ないし１１のいずれか１つに記載の画像復号表示装
置。