JP2000138932A - 可変長復号化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変長復号化処理が停止状態となったとき、
新たなビットストリームの可変長復号化を開始可能にす
る 【解決手段】 符号長復号テーブル13は、バレルシフタ
ー11から供給されたビットストリームをアドレスとし
て、復号テーブルを参照し、符号長の可変長復号化を行
う。切替器16は、復号化制御回路15から供給される切替
信号に従って、符号長復号テーブル13から供給される符
号長または復号化制御回路15から供給される符号長の、
いづれか一方を選択して出力する。切替器16の出力は加
算器18およびゼロ計数回路17に供給される。ゼロ計数回
路17は、切替器16から供給される符号長を監視し、符号
長ゼロの連続する回数が予め定められたｎ回よりも多く
なったときリセット命令を出す。復号化制御回路15は、
ゼロ計数回路17からリセット信号を受けると、可変長復
号化の制御をリセットし、ヘッダのハンティングモード
に切替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＰＥＧなどの画
像圧縮用可変長符号の復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像信号の蓄積メディアへの記録ある
いは放送、伝送などに用いられる映像情報の圧縮手段と
してＭＰＥＧ方式などが利用されている。ＭＰＥＧでは
映像情報の圧縮において直交変換を利用して動画像信号
の周波数的な冗長度を低減している。そして周波数的な
冗長度が低減された信号は、連続する振幅ゼロの無効デ
ータで示されるランレングス（以後ランと言う）と、無
効データに続く振幅値がゼロ以外の有効データ（以後レ
ベルと言う）を組み合わせた２次元可変長符号化が行わ
れている。

【０００３】ＭＰＥＧ方式で使われているＤＣＴ係数の
２次元可変長符号の一部分を表１に示す。

【０００４】

【表１】 可変長復号化を行うために、表１の可変長符号を入力パ
ターンとし、ラン、レベルを出力する復号化テーブルを
ＲＯＭ（リードオンリメモリ）などを利用して作成して
用いている。ＲＯＭを利用して可変長復号化テーブルを
作成する場合は、可変長符号をＲＯＭのアドレスとし、
そのアドレスで選択されたＲＯＭの領域には、その可変
長符号に対応するラン、レベル及び符号長の値を予め書
き込んでおく。例えば、００１１１０の符号で選択され
るアドレス領域のデータは、ランが３、レベルが＋１、
符号長が６として書き込まれる。そして可変長符号とし
て割り当てられていないアドレスにはラン、レベル、符
号長ともゼロを書き込んでおくことによって容易に可変
長復号化を行うことができる。

【０００５】図１〜図２に可変長復号化の主な流れを示
す。可変長復号化が開始されると、まずシーケンスヘッ
ダのハンティングモードに入り、シーケンスヘッダ符号
が検出されるまでビットストリームの読み飛ばしを行
い、シーケンスヘッダ符号が検出されるとデコードを開
始する。シーケンスヘッダのデコードが終了すると、シ
ーケンスエクステンションのデコードが行われ、グルー
プオブピクチャヘッダのデコード、ピクチャヘッダのデ
コード、スライス層のデコードと続く。

【０００６】そして、スライス層のデコードは図２に示
すように、スライスヘッダのデコード、マクロブロック
モードのデコード、動ベクトルのデコード、コーデッド
ブロックパタンのデコード、ＤＣＴ係数のデコードと続
く。

【０００７】図３に各種ヘッダ、エクステンション、ス
ライス層のデコードタイミングを示す。フレーム同期信
号は、フレームの先頭を表し、スライス同期信号はスラ
イスの先頭を表す。フレームは、複数のスライスによっ
て構成されている。シーケンスヘッダ、シーケンスエク
ステンション、グループオブピクチャヘッダは、複数フ
レームに１度伝送されて来る。ピクチャヘッダは毎フレ
ーム伝送されて来る。シーケンスヘッダ、シーケンスエ
クステンション、グループオブピクチャヘッダが伝送さ
れて来たフレームでは、フレームの先頭でシーケンスヘ
ッダ、シーケンスエクステンション、グループオブピク
チャヘッダ、ピクチャヘッダのデコードが行われ、続い
てスライス層のデコードが行われる。

【０００８】シーケンスヘッダ、シーケンスエクステン
ション、グループオブピクチャヘッダが伝送されて来な
かったフレームでは、フレームの先頭でピクチャヘッダ
がデコードされ、続いてスライス層のスライスヘッダ、
マクロブロックヘッダ、動ベクトル、ＤＣＴ係数などが
デコードされる。そして、２番目以降のスライスではス
ライス層のデータのみデコードされる。スライス層以外
のヘッダおよびエクステンションは固定長の符号で符号
化されており、符号そのものがその値を表しているの
で、ビットストリームから、それぞれのヘッダとして予
め定められている長さのビットを切り出すだけでよい。
スライス層は、情報量が多いため可変長符号を用いて符
号化することによって、情報量の低減が図られている。

【０００９】可変長復号化は、表１に示されているＤＣ
Ｔ係数の可変長符号のテーブルをＲＯＭなどに予め書き
込んでおき、テーブル参照することによって容易に可変
長符号の復号化を行うことができる。可変長復号化テー
ブルＲＯＭは、表１の可変長符号をＲＯＭのアドレスと
し、その符号に対応するラン、レベル、符号長を出力デ
ータとして書き込んでおく。

【００１０】図４に、このような可変長復号化テーブル
ＲＯＭを備えた可変長復号化装置の構成例を示す。

【００１１】レジスタ１０は、線１８１０を介して与え
られるリクエスト信号が有効な場合に、線１０００を介
して与えられたビットストリームを格納する。レジスタ
１０の出力は、線１０１１を介してバレルシフター１１
の上位３２ビットに与えられる。また、バレルシフター
１１の下位３２ビットには線１０００を介して新たなビ
ットストリームが与えられ、バレルシフター１１の上位
３２ビットのビットストリームに続く下位３２ビットの
ビットストリームとなる。

【００１２】バレルシフター１１の出力は、線１１１２
を介してヘッダ検出器１２、符号長復号テーブルＲＯＭ
１３および復号テーブルＲＯＭ１４に与えられる。ヘッ
ダ検出器１２は、予め定められたビットパタンで構成さ
れているシーケンスヘッダ、エクステンションスタート
コード、グループオブピクチャヘッダ、ピクチャヘッ
ダ、スライスヘッダなどの各種ヘッダの検出を行う。ヘ
ッダ検出器１２がヘッダを検出すると、そのヘッダの種
類を示す信号を線１２１５を介して復号化制御回路１５
に与える。

【００１３】復号化制御回路１５は、電源が投入される
と、シーケンスヘッダが検出されるまでビットストリー
ムの読み飛ばし制御を行う。ＭＰＥＧ方式のヘッダは、
８ビット単位にバイトアラインされているので、復号化
制御回路１５は、線１５１６を介して符号長８を切替器
１６に与える。また、復号化制御回路１５は、線１５６
１を介して復号化制御回路１５が出力する符号長を選択
する切替信号を、切替器１６に与える。さらに復号化制
御回路１５は、復号化する符号の種類（動ベクトル、Ｄ
ＣＴ計数など）に応じて、符号テーブルを選択する信号
を線１５１３を介して符号長復号テーブルＲＯＭ１３お
よび復号テーブルＲＯＭ１４に与える。

【００１４】符号長復号テーブルＲＯＭ１３は、線１５
１３を介して与えられた符号テーブル選択信号に従って
符号テーブルを選択し、バレルシフター１１から与えら
れるビットストリームのテーブル参照を行い符号長を復
号する。そして復号化した符号長を線１３１６を介して
切替器１６に与える。復号テーブルＲＯＭ１４は、線１
５１３を介して与えられた符号テーブル選択信号に従っ
て符号テーブルを選択し、バレルシフター１１から与え
られるビットストリームのテーブル参照を行いデータを
復号し、復号データを線１４００を介して出力する。

【００１５】切替器１６は、線１５６１を介して与えら
れる選択信号に従って、符号長復号テーブルＲＯＭ１３
または復号化制御回路１５が出力する符号長を選択して
線１６１８を介して加算器１８に与える。加算器１８
は、切替器１６から与えられた符号長と、レジスタ１９
から線１９１１を介して与えられるシフト数を加算し
て、次回のシフト数を算出する。加算器１８はシフト数
が３１を越えると、新たなビットストリームの要求をす
るリクエストを、線１８１０を介して出力する。リクエ
スト信号が出力されると外部から新たなビットストリー
ムが与えられる。

【００１６】加算器１８で算出された次回のシフト数
は、線１８１９を介してレジスタ１９に与えられる。レ
ジスタ１９は、線１９００を介して供給されるクロック
に従って、加算器１８の出力の次回のシフト数を格納す
る。レジスタ１９の出力のシフト数は線１９１１を介し
てバレルシフター１１および加算器１８に与えられる。
バレルシフター１１は、シフト数に従ってビットストリ
ームをシフトし、復号化済みのビットストリームの廃棄
を行う。

【００１７】以下、図４を参照しながら、ＤＣＴ係数の
可変長復号化の動作について説明する。なお、ここで
は、入力のビットストリームが３２ビット単位で入力さ
れる場合を例として説明する。

【００１８】ヘッダーなどの復号化が終了し、ＤＣＴ係
数の復号化を行っている状態で、レジスタ１０にはリク
エスト信号によって格納した「０１１００００００００
００００１１０１１００１０１０００１１１０」のビッ
トストリームが格納されており、また、線１０００を介
して「０００１００００００００１１０００００１００
００００００１１００」のビットストリームが与えら
れ、この時レジスタ１９から線１９１１を介してバレル
シフター１１に与えられるシフト数がゼロであると仮定
する。

【００１９】シフト数がゼロであるから、バレルシフタ
ー１１は、入力のビットストリームをそのまま出力す
る。バレルシフター１１の出力は、線１１１２を介して
復号テーブルＲＯＭ１４および符号長復号テーブルＲＯ
Ｍ１３に送られ、テーブル参照が行われる。バレルシフ
ター１１から渡されたビットストリームの先頭４ビット
が「０１１０」であるから、復号テーブルＲＯＭ１４お
よび符号長復号テーブルＲＯＭ１３のアドレス０１１０
に予め書き込まれている値が出力される。復号テーブル
ＲＯＭ１４の出力のラン１、レベル＋１は、線１４００
を介してデコードデータとして出力される。そして符号
長復号テーブルＲＯＭ１３の出力の符号長４は、線１３
１６を介して切替器１６に送られる。

【００２０】復号化制御回路１５は、符号長復号テーブ
ルＲＯＭ１３が出力する符号長を選択する切替信号を切
替器１６与える。切替器１６の出力の符号長は加算器１
８に与えられ、今回のシフト数と加算されて次のシフト
数となる。今回のシフト数がゼロで符号長が４であるか
ら、加算器１８の出力は４となる。加算器１８の出力の
次回のシフト数は、線１８１９を介してレジスタ１９に
送られ、クロックのタイミングで格納される。

【００２１】レジスタ１９の出力は、次の時刻でシフト
数として線１９１１を介してバレルシフター１１および
加算器１８に送られる。そして次の時刻ではシフト数が
４であるので、バレルシフター１１は、ビットストリー
ムを４ビットシフトして復号化済みの符号「０１１０」
を廃棄し、「０００００００００００１１０１１００１
０１０００１１１０」を、符号長復号テーブルＲＯＭ１
３および復号テーブルＲＯＭ１４に与える。復号テーブ
ルＲＯＭ１４はテーブル参照を行うと、今度の符号は
「０００００００００００１１０１１０」であることが
解り、線１４００を介してラン３１、レベル＋１を出力
する。また、符号長復号テーブルＲＯＭ１３は線１３１
６を介して符号長１７を切替器１６に送る。

【００２２】切替器１６は符号長１７を加算器１８に送
る。加算器１８はシフト数４と符号長１７を加算して次
回のシフト数２１を、線１８１９を介してレジスタ１９
に送る。レジスタ１９の出力は、線１９１１を介して次
回のシフト数としてバレルシフター１１および加算器１
８に渡される。そして更に次の時刻ではシフト数が２１
なので、バレルシフター１１はビットストリームを２１
ビットシフトして復号化済みの符号を廃棄し、新たな符
号を復号化テーブルＲＯＭ１４および符号長復号テーブ
ルＲＯＭ１３に送る。

【００２３】復号テーブルＲＯＭ１４に送られるビット
ストリームは「０１０１０００１１１０」となり、テー
ブル参照されると、今度の符号は「０１０１０」である
ことが解り、ラン２、レベル＋１が出力される。また符
号長復号テーブルＲＯＭ１３から符号長５が出力され
る。シフト数が２１で符号長が５であるから加算器１８
は次のシフト数として２６を出力する。加算器１８の出
力はレジスタ１９に送られる。レジスタ１９は次の符号
の復号化の時に、シフト数２６をバレルシフター１１お
よび加算器１８に与える。

【００２４】そして次の時刻では、バレルシフター１１
はシフト数が２６であるから、ビットストリーム３２ビ
ットのうちの復号化済みの２６ビットを廃棄して復号テ
ーブルＲＯＭ１４および符号長復号テーブルＲＯＭ１３
に「００１１１０」のビットストリームを送る。復号テ
ーブルＲＯＭ１４でテーブル参照されると今度の符号
は、「００１１１０」であることがわかり、ラン３、レ
ベル＋１を出力する。また符号長復号テーブルＲＯＭ１
３から符号長６が出力される。そして加算器１８は符号
長６とシフト数２６を加算する。

【００２５】次のシフト数は３２となるが、レジスタ１
０から線１０１１を介してバレルシフター１１に与えら
れる入力のビットストリームは、３２ビットであり、３
２ビット全ての復号化を終了したため、加算器１８は新
たなビットストリームを要求するリクエスト信号を線１
８１０を介して出力する。そして次のシフト数はゼロを
出力する。

【００２６】本説明においては、入力ビットストリーム
の幅が３２ビットであるので、加算器１８は５ビットプ
ラス５ビットの加算を行い、５ビットのシフト数を出力
する。そしてシフト数が３１を越えて桁上げが発生した
場合は、桁上げ信号をビットストリームのリクエストと
して出力する。リクエスト信号によって新たなビットス
トリーム３２ビットをレジスタ１０に格納し、バレルシ
フター１１に与えて次の復号化を行う。上記説明は、正
しいビットストリームが供給された場合の例である。

【００２７】次に、伝送路エラーなどによってビットス
トリームが誤った場合について説明する。伝送路エラー
によって誤りを含んだビットストリーム「０１１０００
００００００００００００１１００１０１０００１１１
０」が供給されて、レジスタ１０に格納され、バレルシ
フター１１に与えられていると仮定して説明する。ま
た、最初のシフト数はゼロと仮定する。

【００２８】バレルシフター１１は、シフト数がゼロで
あるからビットストリームをそのまま復号テーブルＲＯ
Ｍ１４および符号長復号テーブルＲＯＭ１３に送る。復
号テーブルＲＯＭ１４および符号長復号テーブルＲＯＭ
１３がテーブル参照すると、「０１１０」の符号である
ことがわかり、ラン１、レベル＋１、符号長４をそれぞ
れ出力する。ラン１、レベル＋１は、線１４００を介し
て出力される。また、符号長復号テーブルＲＯＭ１３は
符号長４を線１３１６を介して切替器１６に送る。

【００２９】復号化制御回路１５は、符号長復号テーブ
ルＲＯＭ１３が出力する符号長を選択する切替信号を線
１５６１を介して切替器１６に与える。切替器１６は、
符号長復号テーブルＲＯＭ１３から与えられた符号長４
を加算器１８に送る。加算器１８は、符号長４とシフト
数ゼロを加算して、次のシフト数４を線１８１９を介し
てレジスタ１９に送る。レジスタ１９は、次の時刻でシ
フト数４を、線１９１１を介してバレルシフター１１お
よび加算器１８に与える。バレルシフター１１は、ビッ
トストリームを４ビットシフトして、復号化済みのビッ
トストリームを廃棄し、「０００００００００００００
０１１００１０１０００１１１０」を復号テーブルＲＯ
Ｍ１４および符号長復号テーブルＲＯＭ１３に渡す。

【００３０】可変長符号として１４個ゼロが連続する符
号は、割り当てられていないため、復号テーブルＲＯＭ
１４は、ラン０、レベル０を出力する。また符号長復号
ＲＯＭ１３は符号長０を出力する。そして加算器１８
は、符号長ゼロとシフト数４を加算して次のシフト数４
を出力し、レジスタ１９に送る。レジスタ１９は、次の
時刻でシフト数４をバレルシフター１１および加算器１
８に与える。バレルシフター１１は、シフト数が４で前
回と同様であるので、「００００００００００００００
１１００１０１０００１１１０」を復号テーブルＲＯＭ
１４および符号長復号テーブルＲＯＭ１３に渡す。復号
テーブルＲＯＭ１４および符号長復号テーブルＲＯＭ１
３には、１４個ゼロが連続する符号は割り当てられてい
ないため、前回と同様にラン０、レベル０、符号長０を
出力することになり、新たなビットストリームの読込み
が行われず、可変長復号化動作が停止状態となってしま
う。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】このように、伝送路エ
ラーなどによりビットストリームに誤りが発生すると、
可変長復号化が特定の復号化状態から抜け出す事ができ
なくなる場合があり、復号化画像がフリーズしたままの
状態で停止してしまうという問題があった。

【００３２】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、伝送
路エラーなどにより、可変長復号化処理が停止状態とな
ってしまった場合でも、新たなビットストリームの可変
長復号化を開始可能にする手段を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＭＰＥＧ方式
などの動画像信号の可変長復号化を行うにあたり、入力
ビットストリームから符号長を判定し、可変長復号化を
行ってＤＣＴ係数の振幅値などを再生した後、可変長復
号化を行ったビットストリームを廃棄し、新たなビット
ストリームを読み込んで処理する可変長復号化方法にお
いて、伝送路エラーなどでビットストリームに誤りが発
生し、可変長符号として定められていない符号が出現す
ることによって、可変長復号化処理が停止状態となり、
新たなビットストリームの読み込みが行えない状態とな
ったことを検出したときに、予め定められた所定の処理
を行うことにより、可変長復号化を再開することを特徴
とする。

【００３４】前記再開処理として、伝送路エラーなどに
よってビットストリームに誤りが発生し、可変長符号と
して定められていない符号の出現により、符号長の判定
が不能となり、予め定められた回数以上連続して判定符
号長がゼロとなるか、あるいは予め定められた時間以上
判定符号長がゼロとなり、入力ビットストリームの読み
込みが停止した場合、スライスヘッダーの検出モードに
処理を切替える。

【００３５】また、前記再開処理として、伝送路エラー
などによってビットストリームに誤りが発生し、可変長
符号として定められていない符号の出現により、予め定
められた時刻を過ぎても所定の可変長復号化処理が終了
しない場合は、スライスヘッダーの検出モードに処理を
切替える。

【００３６】また、前記再開処理として、伝送路エラー
などによってビットストリームに誤りが発生し、可変長
符号として定められていない符号の出現により、符号長
の判定が不能となり、予め定められた回数以上連続して
判定符号長がゼロとなるか、あるいは予め定められた時
間以上判定符号長がゼロとなり、入力ビットストリーム
の読み込みが停止した場合、ピクチャヘッダーの検出モ
ードに処理を切替える。

【００３７】また、前記再開処理として、伝送路エラー
などによってビットストリームに誤りが発生し、可変長
符号として定められていない符号の出現により、予め定
められた時刻を過ぎても所定の可変長復号化処理が終了
しない場合は、ピクチャヘッダーの検出モードに処理を
切替える。

【００３８】本発明の可変長復号化装置は、入力ビット
ストリームをシフト数に応じてシフトするバレルシフタ
ーと、バレルシフター出力から予め定められたビットパ
タンからなるヘッダを検出するヘッダ検出手段と、ヘッ
ダ検出手段の出力に応じて符号テーブル選択信号、固定
符号長および、符号長切替え信号を発生する復号化制御
手段と、前記バレルシフター出力から符号長を解読する
符号長復号テーブルと、前記バレルシフター出力からラ
ンレングスとレベルからなる復号データを発生する復号
テーブルと、符号長テーブル出力の符号長と、復号化制
御手段の出力の固定長符号のいずれか一方を、前記符号
長切替え信号に従い選択して出力する符号長切替え手段
と、符号長切替え手段の出力の符号長と現在のシフト数
を加算して次のシフト数を出力し、次のシフト数が予め
定められた値よりも大となった場合は、入力ビットスト
リームの読込みリクエストを出力する加算器と、加算器
出力のシフト数を一時貯え、シフト数として出力するレ
ジスタと、シフト数ゼロが連続する回数を計数し、シフ
ト数ゼロの連続する回数が予め定められた回数を越えた
場合に、リセット信号を出力するゼロ計数回路と、リセ
ット信号に従ってヘッダ検出モードに制御を切替える復
号化制御回路を備える。

【００３９】この発明によれば、符号長ゼロ即ちシフト
数ゼロが予め定められた回数以上連続した場合には、可
変長復号化処理の制御をリセットし、ピクチャヘッダま
たはスライスヘッダのハンティングモードに切替える。
ＭＰＥＧでは、各種ヘッダの始まりを示すスタートコー
ドが、８ビット単位にバイトアラインされているので、
ヘッダのハンティングモードでは、符号長を強制的に８
とすることによって新たなビットストリームの読込みを
行い、伝送路エラーなどで誤ったビットストリームを読
み飛ばして廃棄することができる。そして次のピクチャ
ヘッダまたは次のスライスヘッダが検出されると、可変
長復号化を再開することができる。

【００４０】また、本発明の他の可変長復号化装置は、
入力ビットストリームをシフト数に応じてシフトするバ
レルシフターと、バレルシフター出力から予め定められ
たビットパタンからなるヘッダを検出するヘッダ検出手
段と、ヘッダ検出手段の出力に応じて符号テーブル選択
信号、固定符号長および、符号長切替え信号を発生する
復号化制御手段と、前記バレルシフター出力から符号長
を解読する符号長復号テーブルと、前記バレルシフター
出力からランレングスとレベルからなる復号データを発
生する復号テーブルと、符号長テーブル出力の符号長
と、復号化制御手段の出力の固定長符号のいずれか一方
を、前記符号長切替え信号に従い選択して出力する符号
長切替え手段と、符号長切替え手段の出力の符号長と現
在のシフト数を加算して次のシフト数を出力し、次のシ
フト数が予め定められた値よりも大となった場合は、入
力ビットストリームの読込みリクエストを出力する加算
器と、加算器出力のシフト数を一時貯え、シフト数とし
て出力するレジスタと、スライス同期信号を基準とし
て、予め定められたタイミングで復号化の状態を参照
し、所定の復号化が終了していない場合には、リセット
信号を出力する状態監視手段と、復号化の状態を出力
し、状態監視手段の出力のリセット信号に従って、ヘッ
ダ検出モードに制御を切替える復号化制御回路を備え
る。

【００４１】可変長復号化は、外部から与えられるフレ
ーム同期信号およびスライス同期信号を基準として処理
が行われる。正常な動作の場合、図３に示すように１ス
ライス分のビットストリームの可変長復号化は、１スラ
イス時間以内で終了する。そこで、この発明は、復号化
制御回路から与えられる復号化状態を、スライス同期信
号を基準として監視し、スライスの終了時刻またはスラ
イスの開始時刻においてスライスの可変長復号化が終了
していない場合には、ビットストリームにエラーがあ
り、可変長復号化が停止していることが考えられるの
で、リセット信号を発生する。このリセット信号によっ
て可変長復号化処理の制御はリセットされ、ピクチャヘ
ッダまたはスライスヘッダのハンティングモードに切替
られ、伝送路エラーなどで誤ったビットストリームを読
み飛ばして廃棄する。そして次のピクチャヘッダまたは
次のスライスヘッダを検出することにより、可変長復号
化を再開することができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】図５は、本発明の第１の実施の形
態を示すブロック図であり、図６は、その動作を説明す
るためのタイムチャートである。この実施の形態は、図
４記載の可変長復号化装置に、符号長ゼロの連続する回
数を計数してリセット信号を発生するゼロ計数回路１７
を設け、符号長ゼロが予め定められた回数以上連続した
場合には、可変長復号化処理の制御をリセットし、ピク
チャヘッダまたはスライスヘッダのハンティングモード
に切替えるようにしている。

【００４３】可変長復号化は、図１に示すように、シー
ケンスヘッダのデコードから始まる。可変長復号器に供
給されるビットストリームからシーケンスヘッダが検出
されるまで、ビットストリームの読み飛ばしを行い、シ
ーケンスヘッダが検出されると可変長復号化が開始され
る。シーケンスヘッダのデコードが終了すると、シーケ
ンスエクステンションのデコードが行われ、グループオ
ブピクチャヘッダのデコード、ピクチャヘッダのデコー
ド、スライス層のデコードと続く。そしてスライス層の
デコードは、図２に示すように、スライスヘッダのデコ
ード、マクロブロックモードのデコード、動ベクトルの
デコード、コーデッドブロックパタンのデコード、ＤＣ
Ｔ係数のデコードと続く。スライス層以外のヘッダおよ
びエクステンションは固定長の符号でその値を表してい
るので、ビットストリームから、それぞれのヘッダとし
て予め定められている長さのビットを切り出せばよい。

【００４４】次に、本発明の動作について、図５〜図６
を参照して説明する。ここでは、３２ビット単位でビッ
トストリームが供給されると仮定して説明する。

【００４５】レジスタ１０に線１０００を介してビット
ストリームが供給される。また、レジスタ１０には加算
器１８から線１８１０を介してリクエスト信号が供給さ
れる。レジスタ１０は、リクエスト信号が有効な場合に
線１０００を介して供給されるビットストリームを格納
する。レジスタ１０に格納されたビットストリームは、
線１０１１を介してバレルシフター１１の上位の３２ビ
ットに供給される。

【００４６】また、線１０００を介して供給されるビッ
トストリームは、リクエストが有効になると前回供給さ
れていた３２ビットのビットストリームに続く新たな３
２ビットのビットストリームを供給する。そして新たな
ビットストリームはバレルシフター１１の下位３２ビッ
トに供給される。バレルシフター１１の入力は、上位３
２ビット、下位３２ビットの合計６４ビットとなる。バ
レルシフター１１は線１９１１を介して供給されるシフ
ト数に従ってビットストリームをシフトして線１１１２
を介してヘッダ検出器１２、符号長復号テーブル１３お
よび復号テーブル１４に供給する。

【００４７】ヘッダ検出器１２は、線１１１２を介して
供給されるビットストリームに出現するシーケンスヘッ
ダ、エクステンションスタートコード、グループオブピ
クチャヘッダ、ピクチャヘッダ、スライスヘッダの検出
を行う。ヘッダ検出器１２はヘッダを検出すると、線１
２１５を介してヘッダの種類を示す信号を復号化制御回
路１５に供給する。復号化制御回路１５は、電源が投入
されると初期状態としてシーケンスヘッダのハンティン
グモードとなる。

【００４８】ＭＰＥＧでは、各種ヘッダおよびスタート
コードは８ビット単位にバイトアラインされているの
で、シーケンスヘッダのハンティングモードでは、符号
長８を線１５１６を介して切替え器１６に供給する。ま
た、復号化制御回路１５は、線１５６１を介して切替器
１６に符号長切替え信号を供給する。復号化制御回路１
５は、シーケンスヘッダのハンティングモードでは、復
号化制御回路１５が供給する符号長を選択する切替信号
を切替器１６に供給する。また復号化制御回路１５は、
ヘッダ検出器１２から線１２１５を介してシーケンスヘ
ッダが検出されたことを示す信号が供給されると、シー
ケンスヘッダの復号を開始する。

【００４９】シーケンスヘッダは、予め定められた固定
長の符号で構成されているので、その符号長を順次線１
５１６を介して切替器１６に供給し、シーケンスヘッダ
の復号化を進める。復号化制御回路１５は、シーケンス
ヘッダの復号化が終了すると、シーケンスエクステンシ
ョンのハンティングモードに入り、シーケンスヘッダの
ハンティングモードと同様に、符号長８を線１５１６を
介して切替え器１６に供給する。また線１５１６を介し
て復号化制御回路１５から供給される符号長を選択する
切替信号を、線１５６１を介して切替器１６に供給す
る。

【００５０】復号化制御回路１５は、シーケンスエクス
テンションの復号化が終了すると、グループオブピクチ
ャヘッダの復号化、そしてピクチャヘッダの復号化を行
うための符号長を線１５６１を介して出力する。ピクチ
ャヘッダの復号化が終了すると、スライス層の復号化を
行う。スライス層は可変長符号によって符号化されてい
るため、ヘッダ検出器１２でスライスヘッダが検出さ
れ、線１２１５を介して復号化制御回路１５に通知され
ると復号化制御回路１５は、符号長復号テーブル１３か
ら線１３１６を介して切替器１６に供給される符号長を
選択する切替信号を、線１５６１を介して切替器１６に
供給する。

【００５１】スライス層の可変長復号化では、スライス
ヘッダ、マクロブロックモード、動ベクトル、コーデッ
ドブロックパタン、およびＤＣＴ係数の復号がを行れ
る。復号テーブル１４および符号長復号テーブル１３に
は、スライスヘッダ、マクロブロックモード、動ベクト
ル、コーデッドブロックパタン、およびＤＣＴ係数の可
変長復号化を行うための復号テーブル、および符号長の
復号テーブルを備えている。スライスヘッダ、マクロブ
ロックモード、動ベクトル、コーデッドブロックパタ
ン、およびＤＣＴ係数の復号化順序は予め定められてお
り、その順序に従って復号化制御回路１５は、いづれか
の復号テーブルの符号を選択する選択信号を、線１５１
３を介して符号長復号テーブル１３および復号テーブル
１４に供給する。

【００５２】符号長復号テーブル１３は、線１１１２を
介してバレルシフター１１から供給されたビットストリ
ームを、復号化制御回路１５から線１５１３を介して供
給された復号テーブル選択信号で指定された符号長の復
号テーブルを選択して、符号長の可変長復号化を行う。
符号長復号テーブル１３の出力の符号長は、線１３１６
を介して切替器１６に供給される。切替器１６は、復号
化制御回路１５から線１５６１を介して供給される切替
信号に従って、符号長復号テーブル１３から線１３１６
を介して供給される符号長または、復号化制御回路１５
から線１５１６を介して供給される符号長の、いづれか
一方を選択して出力する。

【００５３】切替器１６の出力は線１６１８を介して加
算器１８およびゼロ計数回路１７に供給される。ゼロ計
数回路１７は、線１６１８を介して切替器１６から供給
された符号長に出現する符号長ゼロが連続する回数を計
数する。ゼロ計数回路１７は、図６に示すように、切替
器１６から線１６１８を介して供給される符号長を監視
し、符号長ゼロの連続する回数が予め定められたｎ回よ
りも多くなった場合、リセット信号をゼロから１に変化
させてリセット命令を出す。

【００５４】リセット信号は、線１７１５を介して復号
化制御回路１５に送られる。ゼロ計数回路１７は、線１
６１８を介して供給された符号長が、ゼロ以外の値にな
るとリセットを解除する。復号化制御回路１５は、ゼロ
計数回路１７から線１７１５を介してリセット信号が与
えられると、可変長復号化の制御をリセットし、ピクチ
ャヘッダまたはスライスヘッダのハンティングモードに
切替える。

【００５５】加算器１８は、切替器１６から線１６１８
を介して供給された符号長と、線１９１１を介して供給
されるシフト数を加算し、次のシフト数を求める。加算
器１８で求められた次のシフト数は、線１８１９を介し
てレジスタ１９に供給される。レジスタ１９は、加算器
１８から線１８１９を介して供給されたシフト数を、線
１９００を介して供給されたクロックに従って格納し、
次の可変長復号化の時刻で出力する。レジスタ１９の出
力のシフト数は、線１９１１を介してバレルシフター１
１および加算器１８に供給される。復号テーブル１４の
出力は線１４００を介して可変長復号器の出力として出
力される。

【００５６】なお、ゼロ計数回路１７の替わりに、タイ
マーを設け、符号長ゼロによりタイマーをセットし、所
定時間内にゼロ以外の符号長が入力されないときには、
リセット信号を出力するようにしてもよい。

【００５７】図７は、本発明の第２の実施の形態を示す
ブロック図であり、図８〜図９は、その動作を説明する
ためのタイムチャートである。この実施の形態は、図４
記載の可変長復号化装置に、状態監視回路２０を設け、
復号化制御回路１５から線１５２０を介して与えられる
復号化状態を、スライス同期信号を基準として監視し、
スライスの終了時刻またはスライスの開始時刻におい
て、スライスの可変長復号化が終了していない場合はビ
ットストリームにエラーがあり、可変長復号化が停止し
ていることが考えられるので、リセット信号を発生し線
２０１５を介して復号化制御回路１５に与えるようにし
ている。

【００５８】リセット信号によって可変長復号化処理の
制御はリセットされ、ピクチャヘッダまたはスライスヘ
ッダのハンティングモードに切替られ、伝送路エラーな
どで誤ったビットストリームを読み飛ばして廃棄する。
そして次のピクチャヘッダまたは次のスライスヘッダが
検出されると、可変長復号化を再開する。

【００５９】次に、第２の実施の形態の動作について、
図を参照して説明する。レジスタ１０、バレルシフター
１１、ヘッダ検出器１２、符号長復号テーブル１３、復
号テーブル１４、復号化制御回路１５、切替器１６、加
算器１８、レジスタ１９の機能および動作は第１の実施
の形態と同様である。

【００６０】復号化制御回路１５は、追加機能として復
号化の状態を示す信号を線１５２０を介して状態監視回
路２０に与える。また状態監視回路２０には、線２００
０を介してスライス同期信号が供給される。復号化制御
回路１５および状態監視回路２０の動作について、図
８、図９を参照して説明する。

【００６１】ビットストリームに誤りが無く、可変長復
号化が正常に行われている場合は、図８に示すように、
スライスの先頭で、そのスライスの可変長復号化処理が
開始され、スライスの可変長復号化が終了するとアイド
ル状態となり、次のスライス同期信号を待つ。そして次
のスライス同期が来ると、次のスライスの可変長復号化
を開始する。正常な動作の場合は、１スライス時間の中
で、１スライス分のビットストリームの可変長復号化が
終了し、アイドル状態となる。

【００６２】つぎに伝送路エラーなどでビットストリー
ムに誤りがあった場合の動作を、図９を参照して説明す
る。スライス同期信号の先頭でスライスの可変長復号化
が開始されるが、次のスライス同期信号が来てもまだ処
理状態がスライスの可変長復号化処理中の場合は、可変
長復号化動作が異常であるため、リセット信号をゼロか
ら１に変化させてリセット命令を出す。リセット信号
は、図７の線２０１５を介して復号化制御回路１５に送
られる。状態監視回路２０は、復号化制御回路のリセッ
トが実行され、線１５２０を介して供給される復号化の
状態を示す信号が、ヘッダのハンティングモードとなっ
た場合は、リセット信号が１の状態からゼロへと変化さ
せリセットを解除する。

【００６３】復号化制御回路１５は、状態監視回路２０
から線２０１５介して供給されるリセット信号がゼロか
ら１に変化すると、ピクチャヘッダまたはスライスヘッ
ダのいづれかのハンティングモードに入り、ヘッダのハ
ンティングモードに対応した制御信号を発生する。また
復号化制御回路１５は、復号化の状態を示す信号を線１
５２０を介して状態監視回路２０に供給する。

【００６４】

【発明の効果】本発明を用いれば、伝送路エラーなどに
よりビットストリームに誤りがあり、可変長復号化が特
定の復号化状態から抜け出す事ができなくなって、停止
状態となってしまった場合でも、リセット信号により復
号化の状態をリセットし、ヘッダのハンティングモード
に状態を移すことによって、新たなビットストリームの
可変長復号化を開始することができ、復号化画像がフリ
ーズしたままの状態を素早く解除できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】可変長復号化のフローを示す図である。

【図２】可変長復号化のフローを示す図である。

【図３】可変長復号化のデコードタイミングを示す図で
ある。

【図４】本発明の前提となる可変長復号化装置のブロッ
ク図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図６】本発明の第１の実施の動作を説明するためのタ
イムチャートである。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図８】本発明の第２の実施の動作を説明するためのタ
イムチャートである。

【図９】本発明の第２の実施の動作を説明するためのタ
イムチャートである。

【符号の説明】

１０ レジスタ １１ バレルシフター １２ ヘッダ検出器 １３ 符号長復号テーブルＲＯＭ １４ 復号テーブルＲＯＭ １５ 復号化制御回路 １６ 切替器 １７ ゼロ計数回路 １８ 加算器 １９ レジスタ ２０ 状態監視回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＰＥＧ方式等の動画像信号の可変長復
   号化を行うにあたり、入力ビットストリームから符号長
   を判定し、可変長復号化を行ってＤＣＴ係数の振幅値等
   を再生した後、可変長復号化処理を行ったビットストリ
   ームを廃棄し、後続する新たなビットストリームを読み
   込んで次の復号化処理を行う可変長復号化方法におい
   て、 可変長符号として定められていない符号の出現により、
   可変長復号化処理が停止状態となり、新たなビットスト
   リームの読み込みが行われないとき、予め定めた所定の
   処理を行って、可変長復号化処理を再開することを特徴
   とする可変長復号化方法。
2. 【請求項２】 前記判定した符号長が、所定回数以上連
   続してゼロとなったとき、前記可変長復号化処理が停止
   状態となっていると判断することを特徴とする請求項１
   記載の可変長復号化方法。
3. 【請求項３】 前記判定した符号長が、所定時間以上連
   続してゼロとなったとき、前記可変長復号化処理が停止
   状態となっていると判断することを特徴とする請求項１
   記載の可変長復号化方法。
4. 【請求項４】 所定の可変長復号化処理が、予め定めら
   れた時刻を過ぎても終了していないとき、前記可変長復
   号化処理が停止状態となっていると判断することを特徴
   とする請求項１記載の可変長復号化方法。
5. 【請求項５】 前記可変長復号化処理が停止状態となっ
   ていると判断されたとき、スライスヘッダーの検出モー
   ドに処理を切替えることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の可変長復号化方法。
6. 【請求項６】 前記可変長復号化処理が停止状態となっ
   ていると判断されたとき、ピクチャヘッダーの検出モー
   ドに処理を切替えることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の可変長復号化方法。
7. 【請求項７】 入力ビットストリームをシフト数に応じ
   てシフトするバレルシフターと、 前記バレルシフター出力から予め定められたビットパタ
   ンからなるヘッダを検出するヘッダ検出手段と、 前記ヘッダ検出手段の出力に応じて、復号テーブル選択
   信号、固定符号長および、符号長切替え信号を発生する
   復号化制御手段と、 前記バレルシフター出力から符号長を解読する符号長復
   号テーブルと、 前記バレルシフター出力からランレングスとレベルから
   なる復号データを発生する復号テーブルと、 前記符号長テーブル出力の符号長と、前記復号化制御手
   段の出力の固定長符号のいずれか一方を、前記符号長切
   替え信号に従い選択して出力する符号長切替え手段と、 前記符号長切替え手段の出力の符号長と現在のシフト数
   を加算して次のシフト数を出力し、次のシフト数が予め
   定められた値よりも大となった場合は、入力ビットスト
   リームの読込みリクエストを出力する加算器と、 前記加算器出力のシフト数を一時貯え、シフト数として
   出力するレジスタと、 前記レジスタから前記シフト数を入力し、シフト数ゼロ
   が連続する回数を計数するとともに、前記シフト数ゼロ
   の連続する回数が予め定められた回数を越えた場合に、
   前記復号化制御手段にリセット信号を出力するゼロ計数
   回路とを備え、 前記復号化制御手段は、前記リセット信号を入力したと
   きには、ヘッダ検出モードに制御を切替えることを特徴
   とする可変長復号化装置。
8. 【請求項８】 入力ビットストリームをシフト数に応じ
   てシフトするバレルシフターと、 前記バレルシフター出力から予め定められたビットパタ
   ンからなるヘッダを検出するヘッダ検出手段と、 前記ヘッダ検出手段の出力に応じて、復号テーブル選択
   信号、固定符号長および、符号長切替え信号を発生する
   復号化制御手段と、 前記バレルシフター出力から符号長を解読する符号長復
   号テーブルと、 前記バレルシフター出力からランレングスとレベルから
   なる復号データを発生する復号テーブルと、 前記符号長テーブル出力の符号長と、前記復号化制御手
   段の出力の固定長符号のいずれか一方を、前記符号長切
   替え信号に従い選択して出力する符号長切替え手段と、 前記符号長切替え手段の出力の符号長と現在のシフト数
   を加算して次のシフト数を出力し、次のシフト数が予め
   定められた値よりも大となった場合は、入力ビットスト
   リームの読込みリクエストを出力する加算器と、 前記加算器出力のシフト数を一時貯え、シフト数として
   出力するレジスタと、 スライス同期信号を基準として、予め定められたタイミ
   ングで復号化の状態を参照し、所定の復号化が終了して
   いない場合には、前記復号化制御手段にリセット信号を
   出力する状態監視手段とを備え、 前記復号化制御手段は、前記リセット信号を入力したと
   きには、ヘッダ検出モードに制御を切替えることを特徴
   とする可変長復号化装置。