JP2000197058A - 動画像符号化／復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動き補償予測符号化／復号処理に用いるＲＡ
Ｍの拡張メモリ領域を効率良く使用する。 【解決手段】 動き補償予測符号化／復号処理に用いる
ＲＡＭ１５は、従来符号化／復号に必要としたメモリ部
２０のほかに、メモリ部２１を有してメモリ容量が拡張
されている。このメモリ部２０の画像データ保持部２０
ａは入力画像や参照画像の格納に、また、バッファメモ
リ２０ｂは符号化時の符号データの格納に夫々使用され
るが、例えば、記録メディアからの再生符号化データを
復号する場合、この符号化データの格納にメモリ部２１
が使用される。メモリ部２１は繰り返し書き替えられる
のであるが、例えば、繰り返し再生の命令があると、書
込みが停止し、その時点の読出し位置と最も過去の符号
データが格納されている位置との間が繰り返し読み出さ
れ、これが復号されて画像表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像を圧縮符号
化し、また、圧縮符号化された動画像を復号する動画像
符号化／復号装置に係り、特に、動画像のデータやその
符号化データを一時的に記憶する記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像符号化方式の国際標準であるＭＰ
ＥＧ２規格は、直交変換と量子化に可変長符号化や動き
補償を組み合わせた方式であって、発生符号量を効率良
く制御することにより、動画像の空間的あるいは時間的
な冗長性を効果的に削減することを可能とするものであ
る。この符号化方式では、過去あるいは未来の画像から
の予測を行なうための画像の入れ替えや動き補償に用い
る動きベクトルの検出を行なうための画像メモリとし
て、さらに、発生情報量を制御するための入出力バッフ
ァとして、多くのメモリを必要とする。

【０００３】図７はＭＰＥＧ２規格に準拠するピクチャ
（フレーム画像）の入力（表示）順，符号化・復号順，
出力（表示）順を夫々模式的に示す図であって、夫々の
枠がピクチャを表わし、入力順におけるピクチャ間の実
線矢印が動き補償の予測方向を表わしている。

【０００４】各ピクチャは、図示するように、全く予測
を行なわないで面内符号化するＩピクチャ，過去のピク
チャから前向きの予測のみ行なうＰピクチャ及び過去と
未来との双方向のピクチャから予測を行なうＢピクチャ
の３種類のタイプに大別される。そして、Ｉピクチャと
Ｐピクチャとの間に連続して現れるＢピクチャの枚数を
２枚以下として符号化するのが一般的であり、このよう
に符号化するためには、破線矢印で示すように画像の順
序変換を行なうことが必要であることから、最低３ピク
チャ分のメモリ容量が必要となる。また、Ｐピクチャや
Ｂピクチャの予測用として過去と未来の２枚の参照画像
を保持しておく必要があることから、さらに、２枚のピ
クチャ分のメモリ容量が必要となる。さらに、動きベク
トルを検出するために必要な参照画像に対するメモリ容
量と、符号化されたデータ（ビットストリーム）の出力
バッファとしてのメモリ容量も必要となる。さらに、復
号時には、２枚の参照画像と出力切り替え用の２ピクチ
ャ分とのメモリ容量が必要であり、さらにその他に、入
力バッファなどのメモリ容量が必要となる。

【０００５】これらの必要なメモリ容量を考慮して、同
期型メモリを用いて効率良くメモリアクセスを行なう方
法が、例えば、特願平９−２１３４９１号に詳しく記載
されている。復号動作も行なう動画像符号化装置、即
ち、動画像符号化／復号装置として、総計最低でも、５
枚のピクチャ分のメモリ容量が必要となっている。

【０００６】ＭＰＥＧ２規格での画像サイズなどのパラ
メータを規定するプロファイル・レベルの中で、例え
ば、最もよく用いられるメインプロファイルメインレベ
ルでは、輝度成分が７２０×４８０画素のＮＴＳＣ方式
の画像と、同じく７２０×５７６画素のＰＡＬ方式の画
像までが取り扱われる。この場合、色差成分は、４：
２：０フォーマットにより、輝度成分の１／２の情報量
で扱われる。

【０００７】また、ビットストリームのためのバッファ
メモリのサイズは１．８Ｍビット程度までという規定が
あり、復号時にこのバッファメモリにオーバーフローや
アンダーフローが発生しないように、符号化時に発生情
報量が制御される。

【０００８】以上の必要なメモリ容量を考慮して、３２
Ｍビット程度の容量のメモリを用いることが必要があ
り、画素クロックを考慮したクロック周波数を５４ＭＨ
ｚとして、１アドレスが３２ビット幅のメモリ構成が必
要となる。

【０００９】動画像符号化／復号装置に用いられる以上
のようなメモリとしては、例えば、１６ビット幅で１６
Ｍビット容量のメモリデバイス（シンクロナスＤＲＡＭ
あるいはシンクロナスＳＲＡＭと呼ばれるもの）を２個
用いることによって実現される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、デバイスのさ
らなる大容量化により、上記のメモリとして、上記より
も容量が２倍以上のデバイス、例えば、３２ビット幅で
６４Ｍビット容量のシンクロナスＤＲＡＭと置き換える
ことが可能な場合、ＭＰＥＧ２規格に準拠した動き補償
予測符号化／復号を行なう動画像符号化／復号装置で
は、上記メインプロファイルメインレベルの符号化及び
復号により、そのうちの３２Ｍビットのメモリ容量しか
必要としない。従来では、このようにメモリデバイスの
容量が大きくなった場合のメモリの効率的な使用方法に
ついては、特に、考慮されていなかった。

【００１１】本発明の目的は、符号化／復号に必要とす
るメモリ容量が大きいメモリを用いても、かかるメモリ
を有効に使用することができるようにした動画像符号化
／復号装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、符号化時に画像や符号化データを一時的
に格納したり、復号時に入力符号化データや復号画像を
一時的に格納する記憶手段が、かかる格納に必要な領域
以外の拡張領域を有しており、該拡張領域を復号時の入
力符号化データのバッファ領域に割り当てる。外部から
の特殊再生命令に基づいて、かかる拡張領域から符号化
データの読出しが行なわれ、これにより、特殊再生を行
なうことができる。特殊再生を行なう場合には、かかる
入力符号化データを再生する記録媒体は、再生動作が停
止される。

【００１３】また、本発明は、かかる拡張領域での面内
符号化画像の符号化データの書込み位置を指示する位置
情報を保持することができる構成とし、特殊再生の開始
は、かかる位置情報に基づいて、面内符号化画像の符号
データから読出し開始され、スムーズな特殊再生を可能
とする。

【００１４】さらに、本発明は、上記拡張領域を入力符
号化データの一時記憶のために用い、一時記憶命令があ
ると、入力符号化データを別途この拡張領域に記憶し、
必要な時期にこれを読み出して画像再生できるようにす
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図２は本発明による動画像符号化／復
号装置の第１の実施形態の全体構成を示すブロック図で
あって、１は画像の入力端子、２は画像の出力端子、３
は画像変換・逆変換回路、４は減算器、５は符号化・復
号回路、６は入出力バッファ、７は加算器、８は動き予
測・動き補償回路、９はデータ切替回路、１０はアドレ
ス切替回路、１１はコマンド発生回路、１２は符号化デ
ータの出力端子、１３は符号化データの入力端子、１４
はＣＰＵ−Ｉ／Ｆ、１５はＲＡＭ、１６はＣＰＵ、１７
はメディア制御回路、１８は入出力切替回路、１９は記
録メディアである。

【００１６】同図において、ＲＡＭ１５は、画像変換・
逆変換回路３のための入力画像または復号画像の格納，
動き予測・動き補償回路８のための参照画像の格納及び
入出力バッファ６のための符号化データのビットストリ
ーム格納に用いられるものである。

【００１７】まず、符号化時には、入力端子１から図７
に「入力順」として示すように入力される画像（入力画
像）は、画像変換・逆変換回路３により、動き補償の予
測方式（予測モード）に応じて画像の並べ替えをするた
めに、データ切替回路９を介してＲＡＭ１５に一旦記憶
され、しかる後、図７に「符号化・復号順」として示さ
れる配列に従って読み出されて、減算器４，符号化・復
号回路５及び動き予測・動き補償回路８に供給される。
この場合、ＲＡＭ１５からは、各画像がマクロブロック
単位で読み出され、以下の処理が行なわれる。

【００１８】動き予測・動き補償回路８では、Ｐ，Ｂピ
クチャの場合、ＲＡＭ１５から上記の読み出された画像
に対する参照画像がデータ切替回路９を介して読み出さ
れ、画像変換・逆変換回路３からの上記の画像とから動
きベクトルが検出されるとともに、この動きベクトルを
用いて予測画像が形成される。この予測画像は減算器４
に供給され、画像変換・逆変換回路３からの上記の画像
と減算処理されて差分画像が形成される。この差分画像
は符号化・復号回路５に供給される。符号化・復号回路
５では、画像変換・逆変換回路３からの上記の画像と減
算器４からの差分画像とのいずれか一方が符号化され
る。ここで、入力画像がＩピクチャの場合には、画像変
換・逆変換回路３からの上記の画像が符号化される。符
号化・復号回路５で発生した符号化データは、入出力バ
ッファ６により、データ切替回路９を介してＲＡＭ１５
に一旦記憶され、再び読み出されて出力端子１２から所
定の転送レートのビットストリームとして出力される。
そして、この出力されたビットストリームは、動きベク
トルなどの符号化情報とともに、入出力切替回路１８を
介し、記録メディア１９に供給されて記録される。

【００１９】動き予測・動き補償回路８では、また、Ｐ
ピクチャの上記の符号化データが局所復号されて差分画
像が生成され、この局所復号差分画像が加算器７に供給
されて動き予測・動き補償回路８で生成された予測画像
と加算されることにより、参照画像が形成されて動き予
測・動き補償回路８に供給される。また、Ｉピクチャの
符号化データについては、これが復号されることによっ
て元の画像が再現され、これが参照画像として、破線矢
印で示すように、動き予測・動き補償回路８に供給され
る。そして、これらの参照画像は、データ切替回路９を
介してＲＡＭ１５に格納され、以後のＰ，Ｂピクチャの
動きベクトルの検出や予測画像の形成に用いられる。

【００２０】次に、復号時には、記録メディア１９から
所定の転送レートで再生された符号化データのビットス
トリームが、入出力切替回路１８を介し、入力端子１３
から入力されて入出力バッファ６に供給され、符号化時
と同様に、データ切替回路９を介して一旦ＲＡＭ１５に
記憶された後、復号単位毎に読み出されて符号化・復号
回路５で差分画像に復号され（Ｉピクチャの場合には、
元の画像）、加算器７に供給される。一方、入力端子１
３から入力される記録メディア１９の再生信号から動き
ベクトルが抽出され、動き予測・動き補償回路８がこの
動きベクトルが指示する参照画像をＲＡＭ１５からデー
タ切替回路９を介して読み取り、これを予測画像として
加算器７に供給する。これにより、加算器７では、符号
化・復号回路５からの差分画像とこの予測画像とが加算
されて元の画像が復号され、データ切替回路９を介して
ＲＡＭ１５に一旦記憶される（このときの復号画像の順
序は、図７で「符号化・復号順序」として示す順序であ
る）。かかる復号画像は、画像変換・逆変換回路３によ
り、図７で「出力順」と示す表示の順序で読み出され、
出力端子２から出力される。

【００２１】ここで、データ切替回路９は、上記のよう
に、符号化時での画像変換・逆変換回路３による画像の
書込み／読出しや動き予測・動き補償回路８による参照
画像の読出し／書込み，入出力バッファ６による符号化
データの書込み／読出しを順序付けて切り替えるように
制御され、復号時での入出力バッファ６による符号化デ
ータの書込み／読出しや動き予測・動き補償回路８によ
る参照画像の読出し／書込み及び復号画像の書込み，画
像変換・逆変換回路３による画像の読出しを順序付けて
切り替えるように制御される。また、アドレス切替回路
１０は、このデータ切替回路９の動作に連動して、以上
の画像や符号化データのＲＡＭ１５での書込／読出アド
レスを切り替える。

【００２２】コマンド発生回路１１は、ＲＡＭ１５に対
する書込み／読出しのコマンドを発生するものであり、
アドレス切替回路１０とともにＲＡＭ１５へのデータ書
込み／読出しを制御する。ＣＰＵ−Ｉ／Ｆ１４は、ＣＰ
Ｕ１６からの命令により、符号化及び復号の全般制御を
行なうものであり、メディア制御回路１７は、ＲＡＭ１
５からのデータ読出し状態により、ＣＰＵ１６の命令で
記録メディア１９を制御するためのコマンドを発生す
る。

【００２３】次に、図１により、ＲＡＭ１５について説
明する。このＲＡＭ１５は、特に、復号時の使用方法に
特徴があるものであって、ここでは、従来の３２Ｍビッ
ト容量から６４Ｍビット容量に拡張した場合の動作につ
いて説明する。

【００２４】図１において、このＲＡＭ１５は、夫々が
３２Ｍビット容量の２つのメモリ部２０，２１からなっ
て、夫々は１アドレスが３２ビットで構成されており、
一方のメモリ部２０は従来と同様に使用するものであ
る。即ち、メモリ部２０は、符号化時に入力画像や参照
画像を格納し、復号時に参照画像や復号画像を格納する
ための画像データ保持部２０ａと入出力バッファ６によ
り符号化データを格納するためのバッファメモリ部２０
ｂとが設けられている。

【００２５】一方、復号時には、このメモリ部２０のバ
ッファメモリ部２０ｂは使用されず、代わりに、拡張分
の他方のメモリ部２１全体が入出力バッファによって記
録メディア１９から再生された符号化データのバッファ
メモリ部として使用される。

【００２６】このメモリ部２１において、Ｗ＿ＡＤは書
込アドレスを、Ｒ＿ＡＤが読出アドレスを夫々表わして
いる。通常の復号動作では、従来の復号と同様、記録メ
ディア１９から読み出されたビットストリームがこのメ
モリ部２１に符号化時に規定された符号量だけ格納され
ると、これが読み出されて復号が開始される。このた
め、書込アドレスＷ＿ＡＤは矢印で示すＡ→Ｂ→Ｃ→Ａ
の方向に順にインクリメントされ、これとともに、記録
メディア１９から再生された符号化データが書き込まれ
ていく。

【００２７】この場合、読出アドレスＲ＿ＡＤも、書込
アドレスＷ＿ＡＤよりも遅れて、これと同方向にインク
リメントが行なわれ、書込アドレスＷ＿ＡＤと読出アド
レスＲ＿ＡＤとの間のアドレス領域の符号量をバッファ
メモリ内のビットストリーム残量として仮想的にバッフ
ァメモリを従来通りの小さなサイズと見なし、読出し制
御が行なわれる。つまり、３２Ｍビットの拡張分のメモ
リ部２１を全てバッファメモリとして用いるので、書込
アドレスＷ＿ＡＤからさかのぼって３２Ｍビット分のビ
ットストリームが常にバッファメモリに確保されている
ことになる。

【００２８】以上のように、復号時にＲＡＭ１５の拡張
された分の３２Ｍビットのメモリ部２１を入出力バッフ
ァ６のバッファメモリとして用いることにより、繰り返
し再生やスロー再生，コマ送り再生などの特殊再生も可
能となるものであるが、以下、図３により、繰り返し再
生を例として説明する。

【００２９】図３（ａ）は繰り返し再生が命令される直
前の通常再生でのバッファメモリとしてのメモリ部２１
（図１：以下、バッファメモリ２１という）の状態を模
式的に示す図である。

【００３０】同図において、破線で囲んだ部分がバッフ
ァメモリ２１内に記憶されている全ビットストリームで
あり、書込アドレスＷ＿ＡＤが時間経過に伴って、図面
上、右方に移動するとともに、同方向に移動していく。
また、かかるバッファメモリ２１の移動とともにこのバ
ッファメモリ２１から外れていくビットストリームは、
新たなビットストリームの書込みによって失われていく
ものである。

【００３１】書込アドレスＷ＿ＡＤは、常に、読出アド
レスＲ＿ＡＤに先行する。読み出されたビットストリー
ムは復号され、画像表示されるが、この画像表示の時点
の読出アドレスＲ＿ＡＤによる読出時点からの遅延Ｔ１
は、動き補償や復号画像の出力順の並び替えによるもの
である。なお、ビットストリーム上で斜線で示される部
分はＩピクチャの符号化データを表わしており、一般
に、１秒間に２枚程度の割合でＩピクチャが挿入されて
いる。

【００３２】図３（ｂ）はＣＰＵ１６から、例えば、繰
り返し再生の命令が発生した場合の状態を示している。

【００３３】かかる命令があると、読出アドレスＲ＿Ａ
Ｄはバッファメモリ２１内に含まれる最も過去の符号化
データが格納されている位置に移動（ジャンプ）し、通
常再生の場合と同様に、ビットストリームの読出しと復
号による再生画像の出力が開始される。但し、Ｉピクチ
ャ以外の符号化データが格納されている位置から読出し
を開始すると、参照画の不一致が起こるので、正常な画
像表示が行なわれない。このために、実際には、上記の
ジャンプした位置（「Ｒ＿ＡＤ」が記された矢印で示す
位置）から読出しが開始されるが、Ｉピクチャの符号化
データが読み出されるのを待って（時間Ｔ２）繰り返し
再生が開始される。この繰り返し再生では、ジャンプし
た位置からジャンプ前の位置（（ＪＵＭＰ）が記された
矢印が示す位置）までの間を繰り返し読み出す。これに
より、この期間の一連の復号画像が繰り返し表示され
る。

【００３４】なお、この時間Ｔ２では、ＲＡＭ１５のメ
モリ部２０の画像データ保持部２０ａ（図１）に既に格
納されている最後の復号画像を繰り返し読み出して画像
表示させるようにしてもよい。また、書込アドレスＷ＿
ＡＤは命令が発生した時点で停止され、これと同時に、
ＣＰＵ１６は、読出停止コマンドを発生することによ
り、メディア制御回路１７によって記録メディア１９か
らの読出しを空読み状態とする。

【００３５】図３（ｃ）は繰返し再生の停止命令が発生
した場合の状態を示している。

【００３６】かかる停止命令が発生すると、その読出し
途中のピクチャの符号化データの読出しを行なってから
現時点での読出しアドレスＲ＿ＡＤ（白抜き矢印で示
す）を図３（ａ）でのジャンプ前の位置（ＪＵＭＰ）に
ジャンプさせて戻す。しかる後、符号データの読出しを
再開して通常再生に戻るが、これとともに、ＣＰＵ１６
は読出停止コマンドを解除して記録メディア１９からの
符号化データの再生を再開させ、また、書込アドレスＷ
＿ＡＤが再びインクリメントされて再生された符号化デ
ータの書込みが再開される。

【００３７】なお、この場合、読出アドレスＲ＿ＡＤが
白抜き矢印の位置からジャンプ前の位置（ＪＵＭＰ）ま
でジャンプして戻り、さらに、最初のＩピクチャの符号
化データが読み出されるまでは、図３（ｂ）での期間Ｔ
２と上記と同様の理由から、ＲＡＭ１５に既に格納され
ている最後の復号画像を繰り返し読み出して画像表示さ
せるようにしてもよい。これにより、この間の表示画像
の乱れを防止することができる。

【００３８】かかる繰り返し再生によると、符号化デー
タの転送レートが、例えば、４Ｍｂｐｓで符号化されて
いるビットストリームであるとすると、メモリ部２１が
３２Ｍビットのメモリ容量を有することにより、７秒以
上の繰り返し再生が可能になる。

【００３９】なお、上記の動作では、繰り返し再生の停
止命令があると、図３（ｃ）で説明したように、読出ア
ドレスＲ＿ＡＤが元のジャンプ前の位置（ＪＵＭＰ）に
ジャンプして戻るとしたが、このようなジャンプをせず
に、そのまま読出アドレスＲ＿ＡＤをインクリメントし
て読出しを続け、元のジャンプ前の位置（ＪＵＭＰ）か
らはさらにインクリメントしていくようにしてもよい
が、読出アドレスＲ＿ＡＤが遅れていって書込アドレス
Ｗ＿ＡＤに近づき、繰り返し再生の範囲が狭くなってい
くという問題がある。

【００４０】また、スロー再生やコマ送り再生の場合で
も、容易に対応できる。この場合も、既に表示された部
分についてかかる再生を行なう場合には、読出アドレス
Ｒ＿ＡＤがバッファメモリ２１内の最も過去の符号デー
タが格納されている位置に移動するが、１枚の復号画像
の表示期間が実時間より長くなる。即ち、スロー再生や
コマ送り再生の場合には、各復号画像を複数回ずつ繰り
返し再生表示するものであって、コマ送り再生はその繰
り返し回数がスロー再生に比べて多いものであるが、例
えば、図３（ｂ）において、この最も過去の符号データ
をＩピクチャから順に間欠的に読み出して夫々のピクチ
ャの符号化データを間欠的に復号し、メモリ部２０の画
像データ保持部２０ａからは、次の復号画像が得られる
まで既に格納されている復号画像を複数回ずつ繰り返し
て読み出すようにする。この場合、読出アドレスＲ＿Ａ
Ｄが元のジャンプ前の位置（ＪＵＭＰ）に達すると、通
常の再生状態に復帰して書込アドレスＷ＿ＡＤがインク
リメントして新たな符号化データが書き込まれるように
してもよいし、また、最も過去の符号データが格納され
ている位置にジャンプして再びスローまたはコマ送り再
生を繰り返すようにしてもよい。

【００４１】勿論、図３（ａ）に示すように通常再生し
ている状態からそれ以後の画像についてスロー，コマ送
り再生を行なわせるようにすることもできる。この場合
には、例えば、記録メディア１９から各ピクチャの再生
を間欠的にし、メモリ部２１からの符号データの読出し
も各ピクチャ毎に間欠的に行ない、メモリ部２０の画像
データ保持部２０ａからは各復号画像を複数回ずつ繰り
返して読み出すようにすればよい。

【００４２】以上のように、この第１の実施形態では、
ＲＡＭ１５の拡張したメモリ容量を復号時に入出力バッ
ファ６に割り当てることにより、記録メディア１９から
の転送レートに依存せずに、繰り返し再生やスロー，コ
マ送り再生などの特殊再生を実現することができ、かか
るＲＡＭの有効利用を図ることができる。

【００４３】図４は本発明による動画像符号化／復号装
置の第２の実施形態を示すブロック図であって、２２は
ヘッダ検出回路であり、図２に対応する部分には同一符
号をつけて重複する説明を省略する。

【００４４】同図において、この第２の実施形態は、入
出力バッファ６に対してヘッダ検出回路２２を設け、記
録メディア１９から再生される符号化データの復号時、
そのビットストリーム中からＩピクチャのヘッダのパタ
ーンを検出し、その検出時点でのＲＡＭ１５のメモリ部
２１の書込アドレスＷ＿ＡＤをインデックスとして別途
保持しておくものである。この場合のＲＡＭ１５の構成
は図１に示すものであるが、このインデックスは、例え
ば、メモリ部２０のバッファメモリ２０ｂに格納され
る。勿論、このバッファメモリ２０ｂに格納されるイン
デックスは、メモリ部２１に格納されているＩピクチャ
のヘッダの符号化データが格納されている位置を示すも
のであり、このメモリ部２１で順次符号化データの書込
みが行なわれることによって古いＩピクチャのヘッダが
除かれると、このヘッダの書込み位置を示すインテック
スもバッファメモリ２０ｂから取り除かれる。

【００４５】次に、図５を用いてこの第２の実施形態の
動作を説明する。

【００４６】図５（ａ）は先の第１の実施形態の図３
（ａ）に示した状態と同様の状態を示すものであって、
ここでは、さらに、バッファメモリ２０ｂに格納される
インデックスを、△印により、Ｉピクチャのヘッダの書
込み位置に対応させて示している。

【００４７】図５（ｂ）は先の第１の実施形態の図３
（ｂ）に示した状態と同様の状態を示すものであって、
ＣＰＵ１６から特殊再生命令が発生した場合を示してい
る。

【００４８】この場合、読出アドレスＲ＿ＡＤは、メモ
リ部２１での最も過去の符号化データが格納されている
位置ではなく、インデックスを参照して、最も古いＩピ
クチャのヘッダが格納されている位置にジャンプする。
これにより、ジャンプ後直ちに特殊再生を実行すること
が可能となる。また、これと同時に、特殊再生命令が発
生した時点で、書込アドレスＷ＿ＡＤは、最新のインデ
ックスが指示するＩピクチャのヘッダが格納された位置
にまで移動して待機する。この特殊再生の場合の読出ア
ドレスＲ＿ＡＤの移動は、先の第１の実施形態の場合と
同様である。

【００４９】図５（ｃ）は特殊再生の命令が解除されて
通常再生に復帰する時点での状態を示すものである。

【００５０】読出アドレスＲ＿ＡＤが元のジャンプ前の
位置（ＪＵＭＰ）まで戻って読出しが再開されるのは、
先の第１の実施形態と同様であるが、特殊再生の命令の
解除とともに、記録メディア１９からの再生が再開する
ものの、書込アドレスＷ＿ＡＤのインクリメントが再開
するのは、ヘッダ検出回路２２によって最初のＩピクチ
ャのヘッダが検出されてからとなる。そして、特殊再生
のときには、書込アドレスＷ＿ＡＤがＩピクチャのヘッ
ダの格納位置に待機しているので、メモリ部２１でのこ
の再開による新たな符号化データの書込みは、ヘッダが
格納される位置から新たなＩピクチャのヘッダの書込み
によって開始され、特殊再生からの通常再生への復帰が
スムーズになる。

【００５１】以上のように、この第２の実施形態では、
ヘッダ検出回路２２を設けてメモリ部２１内のＩピクチ
ャの位置を記憶することにより、特殊再生命令が発生し
た場合に即座な動作実行が可能になり、また、通常再生
への復帰もスムーズに行なうことができる。

【００５２】図６は本発明による動画像符号化／復号装
置の第３の実施形態におけるＲＡＭ１５のメモリ状態を
示す図である。この第３の実施形態の回路構成は図４に
示した第２の実施形態と同様であり、従って、図４を参
照してこの第３の実施形態を説明する。

【００５３】この第３の実施形態では、記録メディア１
９から再生されたビットストリームのバッファメモリと
しては、従来と同様、復号時でも、ＲＡＭ１５のメモリ
部２０の１．８Ｍビット程度以下のバッファメモリ２０
ｂを用い、拡張部分であるメモリ部２１は一時記憶用の
領域として用いる。

【００５４】即ち、通常再生時にＣＰＵ１６から一時記
憶の命令が発生すると、ヘッダ検出回路２２はＩピクチ
ャのヘッダを検出し、この検出時点から以降の可能な限
りのビットストリームをメモリ部２１に記憶していく。
従って、通常再生が続行しても、一時記憶命令があった
時点から一定の時間の符号化データがメモリ部２１に保
持されている。その後、一時記憶部分の再生命令がＣＰ
Ｕ１６から発生すると、このメモリ部２１の最も古いＩ
ピクチャのヘッダから元のジャンプ前の位置までの領域
に記憶されている符号化データの読出しが行なわれ、こ
れが復号されて画像表示される。この場合、この再生方
式としては、通常速再生としてもよいし、また、通常速
再生や繰り返し再生，スロー，コマ送りなどの特殊再生
のいずれかを選択できるように構成することもできる。

【００５５】なお、さらに、メモリ部２１には、メモリ
部２１のメモリ容量を満たす最後のＩピクチャのヘッダ
が検出されたときのメモリ部２１の書込み位置を示すイ
ンデックスを保持しておき、その後の繰り返し再生のた
めのメモリ部２１の読出しを最も古いＩピクチャのヘッ
ダからこのインデックスで指定される位置までとするこ
ともできる。この場合には、メモリ部２１からの読出し
領域の最後がピクチャの途中となることによって表示画
像が途切れたり、これを同じ復号画像を繰り返しＲＡＭ
１５から読み出して補間するといったような動作が不要
となる。

【００５６】以上のように、この第３の実施形態では、
記録メディア１９から読み出されたビットストリームの
格納にＲＡＭ１５の従来と同一の領域を用い、ＲＡＭ１
５の拡張されたメモリ部２１を全て一時記憶用の領域と
して用いることにより、充分時間が経った後でも、所望
のシーンを通常速再生や特殊再生などによって再生する
ことが可能になる。

【００５７】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明はかかる実施形態にのみ限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、ＲＡＭ１５のメモリ容量と
して、従来の３２Ｍビットのメモリ容量に対し、３２Ｍ
ビット拡張された６４Ｍビットとしたが、これに限定さ
れるものではなく、動画像符号化方式で必要とするメモ
リ容量を越えて拡張されたメモリ容量であればよい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動画像符号化／復号のために使用されるメモリとして、
動画像符号化／復号のために必要とするメモリ容量を越
える拡張されたメモリ容量のメモリであっても、この拡
張されたメモリ領域を復号時に符号化データのバッファ
領域あるいは一時記憶領域として用いることにより、繰
り返し再生やスロー再生などの特殊再生，或いは後の再
生を容易に実現でき、かかるメモリを効率良く利用する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動画像符号化／復号装置の第１の
実施形態におけるＲＡＭのメモリマップを示す図であ
る。

【図２】本発明による動画像符号化／復号装置の第１の
実施形態を示すブロック図である。

【図３】図２に示した第１の実施形態の復号時の動作例
を示す図である。

【図４】本発明による動画像符号化／復号装置の第２の
実施形態を示すブロック図である。

【図５】図２に示した第２の実施形態の復号時の動作例
を示す図である。

【図６】本発明による動画像符号化／復号装置の第３の
実施形態のＲＡＭのメモリマップを示す図である。

【図７】ＭＰＥＧ２規格でのピクチャの予測モードを説
明するための図である。

【符号の説明】

１ 入力画像の入力端子 ２ 復号画像の出力端子 ３ 画像変換・逆変換回路 ４ 減算回路 ５ 符号化・復号回路 ６ 入出力バッファ ７ 加算器 ８ 動き予測・動き補償回路 ９ データ切替回路 １０ アドレス切替回路 １１ コマンド発生回路 １２ 符号化データの出力端子 １３ 符号化データの入力端子 １４ ＣＰＵ−Ｉ／Ｆ １５ ＲＡＭ １６ ＣＰＵ １７ メディア制御回路 １８ 入出力切替回路 １９ 記録メディア ２０，２１ メモリ部 ２２ ヘッダ検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 5C059 KK00 MA00 MA01 NN01 NN27 PP04 SS11 UA02 UA05 UA32 UA33 UA34 UA36 UA37

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化時での入力画像の並び替え動作や
   動き予測あるいは動き補償に用いるための画像の記憶手
   段を有して、符号化データを所望のレートで出力するた
   めのバッファ領域を該記憶手段の一部に割り当て、さら
   に、復号時での入力符号化データのバッファ領域の割り
   当て及び復号画像の並び替え動作のための領域を該記憶
   手段に割り当てる構成として、該記憶手段を用いて該入
   力画像の符号化及び該符号化データの復号を行なう動画
   像符号化／復号装置において、 該記憶手段は、符号化時での画像の格納や符号化データ
   を所望のレートで出力するためのバッファ及び復号時で
   の画像の格納のために必要な領域以外の拡張領域を有し
   ており、 該拡張領域を復号時の該入力符号化データのバッファ領
   域として割り当てたことを特徴とする動画像符号化／復
   号装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 特殊再生命令により、前記記憶手段の前記拡張領域での
   符号化データの書込みを停止し、前記拡張領域に格納さ
   れている符号化データを復号に用いることを特徴とする
   動画像符号化／復号装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記符号化データが記録されている記録媒体に対して命
   令を発行する制御手段を設け、 前記特殊再生命令に対しては、該制御手段は記録媒体か
   らの前記符号化データの読出しを停止する命令を発行
   し、かつ前記特殊再生のための前記記憶手段の前記拡張
   領域からの読み出される符号化データの復号を面内符号
   化画像の符号化データから開始し、 特殊再生命令の解除に対しては、前記記憶手段の前記拡
   張領域での符号化データの読出し位置が前記特殊再生命
   令が発生した時点での位置に戻ったところで、前記制御
   手段が該記録媒体からの符号化データの読出し停止を解
   除することを特徴とする動画像符号化／復号装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、 前記符号化データが記録されている記録媒体に対して命
   令を発行する制御手段と、 前記記憶手段の前記拡張領域に書き込まれる入力符号化
   データのうちの面内符号化画像の符号化データを検出す
   る検出手段と、 該検出手段が該面内符号化画像の符号化データを検出し
   た時点毎に、前記記憶手段の前記拡張領域での該面内符
   号化画像の符号化データの書込み位置を表わす位置情報
   を保持する保持手段とを設け、 特殊再生命令に対しては、該制御手段は記録媒体からの
   前記符号化データの読出しを停止する命令を発行すると
   ともに、前記記憶手段の前記拡張領域での書込みが停止
   し、かつ該保持手段に保持されている位置情報に基づい
   て、前記記憶手段の前記拡張領域における最も過去の面
   内符号化画像の符号化データから符号化データの読出し
   を開始し特殊再生命令の解除に対しては、該制御手段は
   記録媒体からの前記符号化データの読出しを再開させる
   とともに、該保持手段に保持されている位置情報に基づ
   いて、該特殊再生命令によって書込みが停止したときの
   前記記憶手段の前記拡張領域での位置の直前の面内符号
   化画像の符号化データの先頭の書込み位置から、該特殊
   再生命令の解除後の該検出手段で最初に符号化データが
   検出される前記記録媒体からの面内符号化画像の符号化
   データから前記記憶手段の前記拡張領域への符号化デー
   タの書込みを再開することを特徴とする動画像符号化／
   復号装置。
5. 【請求項５】 符号化時での入力画像の並び替え動作や
   動き予測あるいは動き補償に用いるための画像の記憶手
   段を有して、符号化データを所望のレートで出力するた
   めのバッファ領域を該記憶手段の一部に割り当て、さら
   に、復号時での入力符号化データのバッファ領域の割り
   当て及び復号画像の並び替え動作のための領域を該記憶
   手段に割り当てる構成として、該記憶手段を用いて該入
   力画像の符号化及び該符号化データの復号を行なう動画
   像符号化／復号装置において、 該記憶手段は、符号化時の画像の格納や符号化データを
   所望のレートで出力するためのバッファ及び復号時の該
   入力符号化データのバッファや復号画像像の格納のため
   に必要な領域以外の拡張領域を有しており、 前記記憶手段の前記拡張領域に書き込まれる入力符号化
   データのうちの面内符号化画像の符号化データを検出す
   る検出手段を設け、 一時記憶命令に対しては、該検出手段によって検出され
   る面内符号化画像の符号化データを先頭として該記憶媒
   体から読み出される符号化データを該記憶手段の該拡張
   領域に記憶し、 特殊再生命令に対しては、該記憶手段の該拡張領域に記
   憶されている符号化データを読み出して特殊再生動作を
   行なうことを特徴とする動画像符号化／復号装置。