JP2000078569A - 画像データ復号化装置及びその方法 - Google Patents

画像データ復号化装置及びその方法

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JP2000078569A JP24986298A JP24986298A JP2000078569A JP 2000078569 A JP2000078569 A JP 2000078569A JP 24986298 A JP24986298 A JP 24986298A JP 24986298 A JP24986298 A JP 24986298A JP 2000078569 A JP2000078569 A JP 2000078569A
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道弘 福島
Shuji Abe
修司 阿部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、画像種類の変化が生じると画像デ
ータの取り込みを中断し、画像のサイズに応じたＶＢＶ
バッファの記憶容量を自動設定を行う画像データ復号化
処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】符号化画像データを受け制御信号に基づき
オン・オフする入力制御部１０１と、復号化画像データ
からシーケンスヘッダを検出する検出回路１０２と、シ
ーケンスヘッダを検出したとき符号化画像データから画
像データの種類に関するデータを抽出する抽出回路１０
４と、符号化画像データを記憶領域に記憶するＶＢＶバ
ッファ回路１０６と、前記復号化データを復号化する符
号化回路１０８とを有しており、シーケンスヘッダと所
定データとに基づきバッファ回路の容量を確保するべく
制御する制御回路１０５を有する画像データ復号化装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮画像データ処
理方法及び装置に関するものであり、特にＭＰＥＧ標準
規格に準拠したビットストリームのデータを復号化して
表示順に画面に出力する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、画像処理装置において、画像デー
タは特にＭＰＥＧ標準規格より符号化された上で処理さ
れることが広く行われている。このような画像処理装置
では、ＭＰＥＧで符号化された画像データを復号化する
べく、画像データ復号化回路が設けられなければならな
い。
【０００３】このような画像データ復号化回路におい
て、ＭＰＥＧで符号化された画像データを復号化し、画
面上に出力する際には、入力ビットストリームをＶＢＶ
（video buffering verifier）バッファに順次記憶し、
そのビットストリームを順次読み出して可変長復号化、
逆量子化、逆ＤＣＴ、動き補償の各処理を行ってフレー
ムバッファに記憶し、フレームバッファから表示順に読
み出して画面上に出力する。ここで、ＶＢＶバッファ、
フレームバッファは、同一のＲＡＭ上に確保される。
【０００４】このとき、入力ビットストリームの画像サ
イズが一定の場合は上記従来の方法で問題ないが、画像
サイズが異なるビットストリーム（ＶＢＶバッファサイ
ズ、フレームバッファサイズも異なる）が連続して入力
される場合、ＲＡＭ上のメモリの割り当てを入力しうる
最大の画像データにあわせてＶＢＶバッファ、フレーム
バッファをあらかじめ確保する必要が出てくる。
【０００５】また、このように最大の画像データにあわ
せてＶＢＶバッファ、フレームバッファをあらかじめ確
保しておかないと、現在復号中の画像サイズとは異なる
画像サイズのビットストリームが入力され、バッファサ
イズを変更しなければならなくなった場合に、各バッフ
ァサイズを変更することによって、ＶＢＶバッファ内の
データ、フレームバッファ内のデータが破壊され、再生
画像にエラーが生じて見苦しくなるという問題がある。
【０００６】このため、特開平９−２６１６３０では画
像サイズの異なるビットストリームが連続して入力され
た場合、画像データの復号処理を中断し、既に入力され
ているビットストリームをクリア、メモリの割り当てを
変化させ、新しい画像サイズのビットストリームを入力
し、復号化を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−２６１６３０の方法では画像サイズ変化直前の画像
データの復号化が行えない、もしくは変化直後の画像デ
ータの復号化が行えないといった問題がある。
【０００８】本発明は、この問題を解決すべく、画像種
類の変化が生じると画像データの取り込みを中断し、画
像のサイズに応じたＶＢＶバッファの記憶容量を自動設
定した後に画像データの格納処理を行う画像データ復号
化処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、符号化された
画像データを復号化して出力する画像データ復号化装置
において、符号化画像データを受け、これを与えられた
制御信号に基づきオン又はオフする入力制御手段と、前
記入力制御手段から受けた前記復号化画像データからシ
ーケンスヘッダを検出する検出手段と、前記入力制御手
段から受けた前記符号化画像データを所定時間だけ遅延
させる遅延手段と、前記検出手段が前記シーケンスヘッ
ダを検出したとき、前記遅延手段から受けた前記符号化
画像データから画像データの種類に関する所定データを
抽出するデータ抽出手段と、前記遅延手段から受けた前
記符号化画像データを記憶領域に記憶するバッファ回路
手段と、前記データ抽出手段が検出した前記シーケンス
ヘッダと前記データ抽出手段が抽出した前記所定データ
とに基づき制御信号を出力する制御手段と、前記バッフ
ァ回路の前記記憶領域に記憶された前記復号化画像デー
タを復号化する復号化手段とを有することを特徴とする
画像データ復号化装置である。
【００１０】本発明は、従って上記構造により、画像種
類が例えばＭＰ＠ＭＬからＭＰ＠ＨＬへ変更した際に
も、ヘッダ検出回路がヘッダを検出することでこの変化
を検出しこれに応じて信号の取り込みを一時スイッチン
グ素子をオフすることで中断する。そして十分なバッフ
ァ領域が確保できた時点で再び画像データを格納すべく
スイッチング素子をオンして、画像の取り込みを再開す
るものである。このような手順を踏むことで、必要なバ
ッファ領域により安定した復号処理を行うことができ
る。
【００１１】又更に本発明は、上記の構造において、前
記制御手段は、前記検出手段が前記シーケンスヘッダを
検出したとき、前記入力制御手段をオフさせるべく制御
し、その後、前記データ抽出手段が抽出した前記所定デ
ータに基づき前記復号化画像データの種類を決定し、こ
の種類に基づいて前記バッファ回路手段の必要な前記記
憶領域を確保し、その後、前記入力制御手段をオンする
べく、それぞれの手段を制御することを特徴とした画像
データ復号化装置を提供するものである。
【００１２】つまりこれは、本発明の画像データ復号化
装置の動作をより忠実に規定するものであり、画像種類
の変化に応じて、安定した記憶領域を確保し、その後の
データ取り込みの再開に際しても最適なタイミングを与
える制御回路を提供するものである。
【００１３】又更に本発明の画像データ復号化方法にお
いては、符号化画像データを受け、これを与えられた制
御信号に基づきオン又はオフする入力制御回路と、前記
入力制御回路から受けた前記復号化画像データからシー
ケンスヘッダを検出する検出回路と、前記検出回路が前
記シーケンスヘッダを検出したとき、前記入力制御回路
から受けた前記符号化画像データから画像データの種類
に関する所定データを抽出するデータ抽出回路と、前記
入力制御回路から受けた前記符号化画像データを記憶領
域に記憶するバッファ回路と、前記バッファ回路の前記
記憶領域に記憶された前記復号化画像データを復号化す
る復号化回路とを有する画像データ復号化装置に対し
て、前記検出回路が前記シーケンスヘッダを検出したと
き、前記入力制御回路をオフさせるべく制御する工程
と、その後、前記データ抽出回路が抽出した前記所定デ
ータに基づき前記復号化画像データの種類を決定する工
程と、この種類に基づいて前記バッファ回路の必要な前
記記憶領域を確保する工程と、その後、前記入力制御回
路をオンする工程とを有する画像データ復号化方法を提
供するものである。
【００１４】この画像データ符号化方法においても、復
号化装置と同様の趣旨で、画像データの必要なサイズの
変化に応じて、自動的に安定した復号化処理を実現する
ことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る画像復号
化装置のブロック図である。図１において、画像復号化
装置は、例えばデジタルＴＶ装置の同調部の後などにＭ
ＰＥＧ信号を復号化するべく設けられ、バッファ回路１
０７と、これに接続する入力制御部１０１と、これに接
続するシーケンスヘッダ検出回路１０２と、これに接続
するシフトレジスタ回路１０３と、これに接続するデー
タ抽出部１０４と、これに接続する制御回路１０５とを
有している。又更に復号化回路１０８を有しており、こ
の回路は、ＶＢＶバッファ回路１０６と、これに接続す
るＶＬＤ回路１０９と、これに接続するＩＱ回路１１０
と、これに接続するＩＤＣＴ回路１１１と、これに接続
するＭＣ回路１１２と、これに接続するフレームバッフ
ァ回路１１４と、これに接続する出力フィルタ回路１１
３とを有している。
【００１６】次にこのような構成において、以下に述べ
るように動作が行われる。つまり、入力された画像デー
タは、入力制御部１０１を介してシフトレジスタ１０３
に入力される。シフトレジスタに入力されたデータは、
このシフトレジスタで決まった段数だけ遅延し、画像復
号化回路１０８のＶＢＶバッファ１０６に出力される。
【００１７】復号化回路１０８ではＶＢＶバッファから
データを読み出し、可変長復号、逆量子化、逆ＤＣＴ、
動き補償が行われ、フレーム バッファ上に復号画像が
記憶される。この記憶された復号画像は、表示順序にし
たがってフレームバッファから読み出され、出力フィル
タを介してモニタなどの画像表示装置に出力される。
【００１８】また一方で、シーケンスヘッダ検出回路１
０２が、入力制御部１０１を介してシフトレジスタ１０
３に入力されるデータからシーケンススタートコード
（００，００，０１，Ｂ３）の検出を行う。
【００１９】シーケンスヘッダ検出回路１０２でシーケ
ンスヘッダが検出されると、図２に示すように一定タイ
ミング後に入力停止信号が入力制御部１０１に出力さ
れ、データの入力が停止する。
【００２０】シーケンスヘッダを検出し、データの入力
が停止すると、シフトレジスタ１０３には図２に示すよ
うにシーケンスヘッダの一部がシフトレジスタ（この場
合１２段）に残っており、このシーケンスヘッダの内容
をデータ抽出部１０４が抽出して制御回路１０５へ出力
する。
【００２１】制御回路１０５では抽出されたシーケンス
ヘッダからの情報（画素サイズ等）に基づいて、入力さ
れた画像データを復号化するのに必要なＶＢＶバッファ
サイズを計算し、ＶＢＶバッファを制御（大きさの変
更、別領域の確保等）する。
【００２２】ここで、入力制御部１０１によってデータ
の入力が停止された場合、ＤＶＤなどの蓄積メディアか
らの入力の場合には、ディスク、テープなどからのデー
タの読み出しを停止することで対応する。また、放送の
場合には、入力制御部の前段にバッファ回路１０７を持
つことで対応するが、放送の場合に設けられる入力段の
トランスポート処理部がソフトウェア処理されている場
合等に設けられるデータバッファと兼用しても良い。
【００２３】また前述した方法では、データ抽出部１０
４はシフトレジスタ１０３からシーケンスヘッダからの
情報を抽出しているが、シフトレジスタ１０３とは別に
データ抽出部１０４内にレジスタを用意し、シーケンス
ヘッダ検出タイミングを基準にシーケンスヘッダ情報を
抽出しても良い。
【００２４】次に、本発明の第２の実施形態として、Ｍ
ＰＥＧで符号化された画像データの復号化処理を行って
おり、連続して画像サイズの異なるＭＰＥＧで符号化さ
れた画像データが入力される場合の制御部１０５の動作
について、図３を用いて以下に説明する。
【００２５】図３において、ＶＢＶバッファ回路の記憶
領域をどのように使用するかの例が示される。（ａ）に
おいてはＭＰ＠ＭＬのための領域が確保される場合、次
に（ｂ）においてはこの領域がＭＰ＠ＨＬのための領域
へと拡大された場合。次に、（ｃ）においては、再びこ
のＭＰ＠ＨＬのための領域がＭＰ＠ＭＬの為の領域へと
縮小された場合を示している。
【００２６】又更に（ｄ）においては、（ｃ）でのＭＰ
＠ＭＬのための領域から新たにＭＰ＠ＨＬのヘッダが検
出された場合、（ｂ）のようにＭＰ＠ＭＬの領域から上
書きしてしまうのではなく、新たに別の領域にサイズに
合った領域Ａを設ける例が示されている。
【００２７】さて、符号化された画像サイズの異なる画
像データが入力され、シーケンスヘッダ検出部でシーケ
ンスヘッダが検出されることによりデータ入力が停止す
ると、制御部１０５では、データ抽出部を介して抽出し
た復号画像に関する情報に基づきＶＢＶバッファサイズ
を計算する。この新しく入力された画像データを復号化
する際に要求されるＶＢＶバッファサイズが、現在確保
してあるＶＢＶバッファサイズよりも小さい場合、復号
化回路内のＲＡＭ上に新規に新しく入力された画像デー
タを復号化するのに必要なＶＢＶバッファを確保する。
【００２８】しかし、大きい場合にも新規にＶＢＶバッ
ファを確保しても好適である。大きい場合は、図３の
（ｄ）に示されるように、新たな領域Ａが設けられるこ
とになる。
【００２９】新しいＶＢＶバッファが確保できると、制
御部１０５は入力制御部１０１に対してデータ入力の再
開を要求し、新しい画像サイズの画像データを新規に確
保したＶＢＶバッファに書き込むよう指示する。
【００３０】やがて以前から確保してあったＶＢＶバッ
ファ内に書き込まれていた画像データの復号化が終わる
と、このＶＢＶバッファ領域を開放し、復号化回路１０
８では、新規に確保したＶＢＶバッファからデータを読
み出し、復号化を開始する。
【００３１】次に、本発明の第３の実施形態について、
ＭＰＥＧで符号化された画像データの復号化処理を行っ
ており、連続して画像サイズの異なるＭＰＥＧで符号化
された画像データが入力される場合の制御部１０５の動
作について説明する。
【００３２】符号化された画像サイズの異なる画像デー
タが入力され、シーケンスヘッダ検出部でシーケンスヘ
ッダが検出されることでデータ入力が停止すると、制御
部１０５では、データ抽出部を介して抽出した復号画像
に関する情報を基にＶＢＶバッファサイズを計算する。
この新しく入力された画像データを復号化する際に要求
されるＶＢＶバッファサイズが、現在確保してあるＶＢ
Ｖバッファサイズよりも小さい場合、制御部１０５は現
在確保してあるＶＢＶバッファ内に書き込まれている画
像データの復号化が終わるまで、入力制御部１０１に対
してデータの入力を停止しておく。
【００３３】やがて、現在確保してあるＶＢＶバッファ
内に書き込まれていた画像データの復号化が終わると、
このＶＢＶバッファ領域を開放し、新しく入力された画
像データを復号化するのに必要なＶＢＶバッファを確保
する。
【００３４】新しいＶＢＶバッファが確保できると、制
御部１０５は入力制御部１０１に対してデータ入力の再
開を要求し、新しい画像サイズの画像データを新規に確
保したＶＢＶバッファに書き込むよう指示し、復号化回
路１０８では、この新規に確保したＶＢＶバッファから
データを読み出し、復号化を開始する。
【００３５】次に、本発明の第４の実施形態について、
ＭＰＥＧで符号化された画像データの復号化処理を行っ
ており、連続して画像サイズの異なるＭＰＥＧで符号化
された画像データが入力される場合の制御部１０５の動
作について説明する。
【００３６】符号化された画像サイズの異なる画像デー
タが入力され、シーケンスヘッダ検出部でシーケンスヘ
ッダが検出されることでデータ入力が停止すると、制御
部１０５では、データ抽出部を介して抽出した復号画像
に関する情報を基にＶＢＶバッファサイズを計算する。
この新しく入力された画像データを復号化する際に要求
されるＶＢＶバッファサイズが、現在確保してあるＶＢ
Ｖバッファサイズよりも小さい場合、制御部１０５は、
画像復号動作を停止し、現在確保してあるＶＢＶバッフ
ァを開放する。そして、新しく入力された画像データを
復号化するのに必要なＶＢＶバッファを確保する。
【００３７】新しいＶＢＶバッファが確保できると、制
御部１０５は入力制御部１０１に対してデータ入力の再
開を要求し、新しい画像サイズの画像データを新規に確
保したＶＢＶバッファに書き込むよう指示し、復号化回
路１０８では、この新規に確保したＶＢＶバッファから
データを読み出し、復号化を開始する。
【００３８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり本発明によ
れば、入力しうる最大の画像データにあわせてＶＢＶバ
ッファサイズ、フレームバッファサイズを確保しなくて
も、画像サイズの異なるビットストリームが連続して入
力される場合において、請求項５、６記載の方法では、
画像サイズの不連続となる画像データの前後両方におい
て、請求項７記載の方法では、画像サイズの不連続とな
る画像データの後のみにおいて、入力データを壊すこと
なく各バッファサイズの変更と画像に復号化をおこなう
ことができる。
【００３９】つまり、本発明によれば、入力制御部やシ
ーケンスヘッダ検出回路を設けることにより、ヘッダを
検出すると画像データの入力を中断し、検出したサイズ
に応じたバッファ領域を確保することにより、入力デー
タを壊すことなく各バッファサイズの変更と画像の復号
化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における画像復号化装置を示すブロック
図。
【図２】シーケンスヘッダからのＶＢＶバッファサイズ
を計算する情報の抽出を示す図。
【図３】本発明に係るＶＢＶバッファサイズの変化を示
す図。
【符号の説明】
１０１…入力制御部 １０２…シーケンスヘッダ検出回路 １０３…シフトレジスタ １０４…データ抽出 １０５…制御回路 １０６…ＶＢＶバッファ回路 １０７…バッファ回路 １０８…復号化回路 １０９…ＶＤＬ １１０…ＩＱ １１１…ＩＤＣＴ １１２…ＭＣ １１３…出力フィルタ回路 １１４…フレームバッファ回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】符号化された画像データを復号化して出力
    する画像データ復号化装置において、 符号化画像データを受け、これを与えられた制御信号に
    基づきオン又はオフする入力制御手段と、 前記入力制御手段から受けた前記復号化画像データから
    シーケンスヘッダを検出する検出手段と、 前記入力制御手段から受けた前記符号化画像データを所
    定時間だけ遅延させる遅延手段と、 前記検出手段が前記シーケンスヘッダを検出したとき、
    前記遅延手段から受けた前記符号化画像データから画像
    データの種類に関する所定データを抽出するデータ抽出
    手段と、 前記遅延手段から受けた前記符号化画像データを記憶領
    域に記憶するバッファ回路手段と、 前記データ抽出手段が検出した前記シーケンスヘッダと
    前記データ抽出手段が抽出した前記所定データとに基づ
    き制御信号を出力する制御手段と、 前記バッファ回路の前記記憶領域に記憶された前記復号
    化画像データを復号化する復号化手段とを有することを
    特徴とする画像データ復号化装置。
  2. 【請求項２】前記制御手段は、前記検出手段が前記シー
    ケンスヘッダを検出したとき、前記入力制御手段をオフ
    させるべく制御し、その後、前記データ抽出手段が抽出
    した前記所定データに基づき前記復号化画像データの種
    類を決定し、この種類に基づいて前記バッファ回路手段
    の必要な前記記憶領域を確保し、その後、前記入力制御
    手段をオンするべく、それぞれの手段を制御することを
    特徴とする請求項１に記載された画像データ復号化装
    置。
  3. 【請求項３】前記データ抽出手段は、前記入力制御手段
    によりデータパスが停止したことによって、前記遅延手
    段中に残っている前記シーケンスヘッダ中から画素サイ
    ズ等の前記バッファ回路手段の前記記憶領域を計算する
    のに必要な前記所定データを抽出することを特徴とする
    請求項２に記載の画像復号化装置。
  4. 【請求項４】前記制御手段では、前記データ抽出手段が
    抽出した前記所定データに基づいて前記符号化画像デー
    タを復号化するのに必要な前記記憶領域を計算し、前記
    記憶領域のサイズを変更する必要がある場合には現在の
    記憶領域とは別に新規に記憶領域を確保し、この新規記
    憶領域へのデータ入力を開始させるべく前記入力制御手
    段を制御し、以前の前記記憶領域に記憶された前記復号
    化画像データの復号化が終了した後に、この新規記憶領
    域から読み出した前記復号化画像データを復号化するべ
    く前記復号化手段を制御することを特徴とする請求項１
    に記載の画像復号化装置。
  5. 【請求項５】前記制御手段は、前記データ抽出手段が抽
    出した前記所定データに基づいて、前記符号化画像デー
    タを復号化するのに必要な前記記憶領域の大きさを計算
    し、前記記憶領域の大きさを変える必要があると決定さ
    れたときは、現在の前記記憶領域に記憶されている前記
    符号化画像データを全て読み出された後にこの領域の記
    憶容量を変更して、前記符号化画像データを記憶させる
    ことを特徴とする請求項３に記載の画像復号化装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段は、前記データ抽出手段が抽
    出した前記所定データに基づいて、前記符号化画像デー
    タを復号化するのに必要な前記記憶領域の大きさを計算
    し、前記記憶領域の大きさを変える必要があると決定さ
    れたときは、現在の前記記憶領域に記憶されている前記
    符号化画像データの残りを削除した後にこの領域の記憶
    容量を変更して、前記符号化画像データを記憶させるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の画像復号化装置。
  7. 【請求項７】符号化された画像データを復号化して出力
    する画像データ復号化装置において、 符号化画像データを受け、これを与えられた制御信号に
    基づきオン又はオフする入力制御手段と、 前記入力制御手段から受けた前記復号化画像データから
    シーケンスヘッダを検出する検出手段と、 前記検出手段が前記シーケンスヘッダを検出したとき、
    前記入力制御手段から受けた前記符号化画像データから
    画像データの種類に関する所定データを抽出するデータ
    抽出手段と、 前記入力制御手段から受けた前記符号化画像データを記
    憶領域に記憶するバッファ回路手段と、 前記データ抽出手段が検出した前記シーケンスヘッダと
    前記データ抽出手段が抽出した前記所定データとに基づ
    き制御信号を出力する制御手段と、 前記バッファ回路の前記記憶領域に記憶された前記復号
    化画像データを復号化する復号化手段とを有することを
    特徴とする画像データ復号化装置。
  8. 【請求項８】符号化された画像データを復号化して出力
    する画像データ復号化方法において、 符号化画像データを受け、これを与えられた制御信号に
    基づきオン又はオフする入力制御回路と、前記入力制御
    回路から受けた前記復号化画像データからシーケンスヘ
    ッダを検出する検出回路と、前記検出回路が前記シーケ
    ンスヘッダを検出したとき、前記入力制御回路から受け
    た前記符号化画像データから画像データの種類に関する
    所定データを抽出するデータ抽出回路と、前記入力制御
    回路から受けた前記符号化画像データを記憶領域に記憶
    するバッファ回路と、前記バッファ回路の前記記憶領域
    に記憶された前記復号化画像データを復号化する復号化
    回路とを有する画像データ復号化装置に対して、 前記検出回路が前記シーケンスヘッダを検出したとき、
    前記入力制御回路をオフさせるべく制御する工程と、 その後、前記データ抽出回路が抽出した前記所定データ
    に基づき前記復号化画像データの種類を決定する工程
    と、 この種類に基づいて前記バッファ回路の必要な前記記憶
    領域を確保する工程と、 その後、前記入力制御回路をオンする工程とを有する画
    像データ復号化方法。
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