JP2001189939A

JP2001189939A - Ｍｐｅｇビデオ復号器およびｍｐｅｇビデオ復号方法

Info

Publication number: JP2001189939A
Application number: JP37567299A
Authority: JP
Inventors: Tadami Kono; 忠美河野; Mitsuhiko Ota; 光彦太田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: US7218676B2; US20010005398A1; JP4526145B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＰＥＧビデオ復号技術において、スライド
ショーのようなＭＰＥＧビットストリームに対して正し
く表示させること。また、本来の表示順序にかかわらず
任意の順番でピクチャを表示させること。【解決手段】フレーム・メモリ５３のピクチャ・バン
ク５３ａ，５３ｂ，５３ｃおよびパラメータ・バンク５
３ｆ，５３ｇ，５３ｈに、復号化されたピクチャと、そ
のピクチャを表示するためのシーケンス・レイヤ、ＧＯ
Ｐレイヤおよびピクチャ・レイヤの各パラメータとをセ
ットにして格納する。直前に復号されたピクチャとセッ
トにされて格納された各レイヤのパラメータを読み出
し、そのパラメータに対して、復号対象のピクチャに付
随されたパラメータを復号して上書きすることによっ
て、復号対象のピクチャとセットにされて格納される各
レイヤのパラメータを生成する。

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（Ｍovin
g Ｐicture Ｅxperts Ｇroup）規格にしたがって符号化
された動画像のビットストリーム・データを復号化する
ＭＰＥＧビデオ復号器およびＭＰＥＧビデオ復号方法に
関する。画像圧縮にかかる国際標準規格としてＭＰＥＧ
規格がある。ＭＰＥＧ規格に準拠した動画像符号化技術
および動画像復号化技術は、最近のマルチメディア環境
に欠かせない技術である。そして、ＭＰＥＧ規格を採用
した多くの動画像符号化装置および動画像復号化装置が
開発されている。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧでは、高能率符号化のために、
イントラピクチャ（intre-coded picture ：以下、Ｉピ
クチャとする）、予測符号化ピクチャ（Predictive-cod
ed picture：以下、Ｐピクチャとする）および双方向予
測符号化ピクチャ（Bidirectionally predictive-coded
picture：以下、Ｂピクチャとする）という３つのタイ
プのピクチャが使用される。

【０００３】Ｉピクチャは、他のピクチャの情報を用い
ることなく、それ自身のピクチャの情報のみで符号化さ
れる。Ｉピクチャは、他のピクチャとは独立して符号化
が可能であるため、ランダムアクセス時のアクセス点と
して利用される。したがって、Ｉピクチャの復号化には
他のピクチャの情報は不要である。

【０００４】また、Ｐピクチャは、過去のＩピクチャま
たはＰピクチャを参照ピクチャとして符号化される。し
たがって、Ｐピクチャの復号化には過去のＩピクチャの
情報が必要である。

【０００５】また、Ｂピクチャは、過去と将来のＩピク
チャまたはＰピクチャを参照ピクチャとして符号化され
る。したがって、Ｂピクチャの復号化には過去と将来の
ＩピクチャまたはＰピクチャの情報が必要である。

【０００６】ところで、ＭＰＥＧ規格では階層符号化方
式が採用されている。すなわち、ビデオシーケンスは、
上位から順にシーケンス・レイヤ、グループ・オブ・ピ
クチャ・レイヤ（以下、ＧＯＰレイヤとする）、ピクチ
ャ・レイヤ、スライス・レイヤ、マクロブロック・レイ
ヤ（以下、ＭＢレイヤとする）およびブロック・レイヤ
の計６階層により構成されている。シーケンス・レイヤ
からスライス・レイヤまでの上位４レイヤには、そのレ
イヤの始まりを示すスタートコードが付加されている。

【０００７】そして、その各スタートコードに続いて各
レイヤごとにパラメータが符号化されている。たとえ
ば、シーケンス・レイヤにおいては、シーケンス・ヘッ
ダ・コード（ＳＨＣ）に続いて、パラメータとしてホリ
ゾンタル・サイズ・バリュー（horizontal size valu
e）、バーチカル・サイズ・バリュー（vertical size v
alue）およびアスペクト・レシオ・インフォメーション
（aspect ratio information）などが重畳されている。

【０００８】図６は、ＭＰＥＧ規格の各レイヤについて
パラメータの一部を示す図表である。シーケンス・レイ
ヤにおいて、ホリゾンタル・サイズ・バリューおよびバ
ーチカル・サイズ・バリューは、それぞれ画像の水平方
向および垂直方向のサイズ、すなわち画素数を表すパラ
メータである。また、アスペクト・レシオ・インフォメ
ーションは、画素アスペクト比を表すパラメータであ
る。その他にもシーケンス・レイヤには、復号された画
像の水平方向および垂直方向の表示サイズをそれぞれ表
すディスプレイ・ホリゾンタル・サイズ（display hori
zontal size）およびディスプレイ・バーチカル・サイ
ズ（display vertical size）の各パラメータがある。

【０００９】ＧＯＰレイヤには、ＧＯＰの先頭のＢピク
チャが表示可能であることを表すクローズド・グループ
・オブ・ピクチャ（closed gop）、およびＧＯＰの先頭
のＢピクチャの表示が不可能であることを表すブローク
ン・リンク（broken link）の各パラメータがある。

【００１０】ピクチャ・レイヤには、第１フィールドの
ピクチャから表示することを表すトップ・フィールド・
ファースト（top field first）、および第１フィール
ドのピクチャを繰り返し表示することを表すリピート・
ファースト・フィールド（repeat first field）の各パ
ラメータがある。また、ピクチャ・レイヤには、パンス
キャンのパラメータであるフレーム・センター・ホリゾ
ンタル・オフセット（frame centre horizontal offse
t）およびフレーム・センター・バーチカル・オフセッ
ト（frame centre vertical offset）がある。

【００１１】従来のＭＰＥＧビデオ復号器では、一般
に、上述した各レイヤのパラメータを復号時に内部のレ
ジスタに格納し、表示時にこれらのパラメータを参照し
て表示をおこなう構成となっている。以下に、従来のＭ
ＰＥＧビデオ復号器の構成について説明する。

【００１２】図７は、従来のＭＰＥＧビデオ復号器の構
成を示すブロック図である。このＭＰＥＧビデオ復号器
は、バッファ・メモリ１１、画像復号化部１２、フレー
ム・バッファ１３、復号制御部１４および表示制御部１
５から構成される。バッファ・メモリ１１は、伝送路や
蓄積メディアから送られてきたＭＰＥＧのビットストリ
ームを格納する。画像復号化部１２は、バッファ・メモ
リ１１から送られてきたビットストリームを復号してピ
クチャを生成する。

【００１３】フレーム・バッファ１３は、画像復号化部
１２にて生成されたピクチャを格納する。フレーム・バ
ッファ１３は、３ピクチャ分の容量を有しており、１ピ
クチャごとに区切られている。この１ピクチャごとに区
切られた領域はバンクと呼ばれる。つまり、フレーム・
バッファ１３には第１から第３までの３個のバンク１３
ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられている。各バンク１３
ａ，１３ｂ，１３ｃはそれぞれ固有のアドレス（バンク
・アドレス）を有する。

【００１４】復号制御部１４は、垂直同期信号（Ｖ-Ｓy
nc：Ｖertical-Ｓync ）２１を生成する垂直同期信号発
生器１６を内蔵する。復号制御部１４は、画像復号化部
１２および表示制御部１５にスライス・レイヤ復号開始
命令２２を発行する。スライス・レイヤ復号開始命令２
２は、垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期しており、
その発行周期は、基本的には２フィールド時間に１回、
すなわち１フレーム時間に１回である。これは、表示の
速度が１フレームに１枚のピクチャを表示するため、復
号の速度を表示の速度と一致させるためである。また、
復号制御部１４は、コールドスタート時にバッファ・メ
モリ１１の容量が条件を満たすと、初期時復号開始命令
２３を発行する。初期時復号開始命令２３の発行タイミ
ングは、垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に関係していな
い。

【００１５】表示制御部１５は、画像復号化部１２にて
復号された各レイヤのパラメータ２４、およびバンク・
アドレス２５を格納するためのレジスタを内蔵してい
る。このレジスタには、リオーダ・レジスタ１５ａ、カ
レント・レジスタ１５ｂ、フィールドディレイ・レジス
タ１５ｃおよびディスプレイ・レジスタ１５ｄなどがあ
る。バンク・アドレス２５は、復号されたピクチャが格
納されたフレーム・バッファ１３のバンクを示すアドレ
スである。

【００１６】また、表示制御部１５は、画像復号化部１
２からシーケンス・レイヤ復号完了通知２６およびＧＯ
Ｐレイヤ復号完了通知２７を受け取る。シーケンス・レ
イヤ復号完了通知２６は、シーケンス・レイヤのパラメ
ータの復号が終了した時点で発行される。ＧＯＰレイヤ
復号完了通知２７は、ＧＯＰレイヤのパラメータの復号
が終了した時点で発行される。

【００１７】また、表示制御部１５には、垂直同期信号
発生器１６から垂直同期信号（Ｖ−Ｓync）２１が供給
される。表示制御部１５は、垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）
２１に同期したタイミングでフレーム・バッファ１３に
表示開始命令２８を出力する。この表示開始命令２８に
基づいて、フレーム・バッファ１３から図示省略した表
示装置に所定のピクチャが転送され、表示装置に画像が
表示される。

【００１８】このようにＭＰＥＧビデオ復号器では、垂
直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期したタイミングで１
ピクチャ分のビットストリームの復号化を開始するとと
もに、垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期したタイミ
ングで表示装置にピクチャを伝達する。これにより、垂
直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期したタイミングで表
示装置に表示される画像が更新され、表示装置に動画像
が表示される。

【００１９】図８は、表示制御部１５内のレジスタの構
成を示すブロック図である。表示制御部１５には、シー
ケンス・レイヤ・パラメータ・レジスタ１５ｅ、ＧＯＰ
・レイヤ・パラメータ・レジスタ１５ｆ、ピクチャ・レ
イヤ・パラメータ・レジスタ群１５ｇが設けられてい
る。シーケンス・レイヤ・パラメータ・レジスタ１５ｅ
は、シーケンス・レイヤ復号完了通知２６を受け取る
と、各レイヤのパラメータ２４のうちシーケンス・レイ
ヤのホリゾンタル・サイズ・バリューやバーチカル・サ
イズ・バリューなどのパラメータを格納する。

【００２０】ＧＯＰ・レイヤ・パラメータ・レジスタ１
５ｆは、ＧＯＰレイヤ復号完了通知２７を受け取ると、
各レイヤのパラメータ２４のうちＧＯＰレイヤのクロー
ズド・グループ・オブ・ピクチャやブロークン・リンク
などのパラメータを格納する。ピクチャ・レイヤ・パラ
メータ・レジスタ群１５ｇは、上述したリオーダ・レジ
スタ１５ａ、カレント・レジスタ１５ｂ、フィールドデ
ィレイ・レジスタ１５ｃおよびディスプレイ・レジスタ
１５ｄからなる。

【００２１】ピクチャ・レイヤ・パラメータ・レジスタ
群１５ｇに格納されるパラメータには、各レイヤのパラ
メータ２４のうちピクチャ・レイヤのテンポラル・リフ
ァレンス（temporal reference）、ピクチャ・コーディ
ング・タイプ（picture coding type）、ピクチャ・ス
トラクチャー（picture structure）などがある。ま
た、ピクチャ・レイヤ・パラメータ・レジスタ群１５ｇ
にはバンク・アドレス２５が格納される。

【００２２】このようにピクチャ・レイヤ表示パラメー
タおよびバンク・アドレス２５を格納するレジスタ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが４個あるのは、ＭＰＥＧ
規格ではＩピクチャおよびＰピクチャと、Ｂピクチャと
の並び替え（リオーダリング）をおこなう必要があるか
らである。つまり、Ｂピクチャを復号化する際には、過
去と将来のピクチャを参照する。したがって、将来のピ
クチャの処理を先におこなうため、並び替え（リオーダ
リング）が必要となる。

【００２３】リオーダ・レジスタ１５ａは、Ｉピクチャ
およびＰピクチャのピクチャ・レイヤ・パラメータおよ
びバンク・アドレス２５を格納する。Ｉピクチャおよび
Ｐピクチャは復号が完了してもすぐには表示せず、Ｂピ
クチャとの並び替え（リオーダリング）をおこなう必要
がある。このため、ＩピクチャおよびＰピクチャのパラ
メータおよびバンク・アドレス２５をリオーダ・レジス
タ１５ａに一旦退避させる。

【００２４】カレント・レジスタ１５ｂは、これから表
示するピクチャのピクチャ・レイヤ表示パラメータおよ
びバンク・アドレス２５を格納する。なお、Ｂピクチャ
は復号が完了した後、すぐに表示するので、Ｂピクチャ
のパラメータおよびバンク・アドレス２５はリオーダ・
レジスタ１５ａには格納せず、直接カレントレジスタ１
５ｂに格納する。

【００２５】フィールドディレイ・レジスタは１５ｃ
は、復号時間を１フレーム時間にするために、カレント
・レジスタ１５ｂから転送されてくるバンク・アドレス
２５を１フィールド時間分だけ遅延させて、つぎのディ
スプレイ・レジスタ１５ｄに転送する。仮に、フィール
ドディレイ・レジスタ１５ｃがないとすると、表示タイ
ミングのフィールド・スロットが復号タイミングのフィ
ールド・スロットの直後のフィールド・スロットになっ
て、正しいタイミングで表示することができなくなる。
フィールドディレイ・レジスタ１５ｃに格納するデータ
はバンク・アドレス２５のみである。

【００２６】ディスプレイ・レジスタ１５ｄは、今現在
表示しているピクチャのバンク・アドレス２５が格納さ
れている。言い換えれば、表示制御部１５は、ディスプ
レイ・レジスタ１５ｄに格納されたバンク・アドレス２
５の指し示すピクチャを表示するように表示開始命令２
８を発行する。ディスプレイ・レジスタ１５ｄに格納す
るデータはバンク・アドレス２５のみであり、ディスプ
レイ・レジスタ１５ｄはフィールドディレイ・レジスタ
１５ｃの内容をそのまま取り込む。このレジスタに格納
されたピクチャ・レイヤの表示パラメータと、上述した
シーケンス・レイヤのパラメータおよびＧＯＰレイヤの
パラメータを総合分析して、表示制御部１５はピクチャ
の表示を実行する。

【００２７】これらの４つのレジスタ１５ａ〜１５ｄ
は、図８に示すように、シフトレジスタ構造になってい
る。リオーダ・レジスタ１５ａとカレントレジスタ１５
ｂのシフトパルスはスライス・レイヤ復号開始命令２２
であり、フィールドディレイ・レジスタ１５ｃとディス
プレイ・レジスタ１５ｄのシフトパルスは垂直同期信号
（Ｖ-Ｓync）２１である。バンク・アドレス２５はリオ
ーダ・レジスタ１５ａからディスプレイ・レジスタ１５
ｄまで全部シフトするのに対し、ピクチャ・レイヤの表
示パラメータはカレント・レジスタ１５ｃまでしかシフ
トしない。

【００２８】つぎに、上述した従来の構成のＭＰＥＧビ
デオ復号器の動作について説明する。図９は、従来のＭ
ＰＥＧビデオ復号器の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。ただし、図９に示す例では、ＩピクチャＩ
２、ＢピクチャＢ０、ＢピクチャＢ１、ＰピクチャＰ
５、ＢピクチャＢ３、ＢピクチャＢ４、・・・の順番で
ビットストリームが入力され、ピクチャＢ０、ピクチャ
Ｂ１、ピクチャＩ２，ピクチャＢ３、・・・の順で表示
するものとする。

【００２９】伝送路または蓄積メディアから送られてき
たＭＰＥＧビットストリームは、まず、バッファ・メモ
リ１１に格納される。バッファ・メモリ１１に一定量の
データ（たとえば１ピクチャ分のデータ）が蓄積される
と、復号制御部１４は初期時復号開始命令２３を発行す
る（時刻ｔ０）。画像復号化部１２は、初期時復号開始
命令２３を受信するとビットストリームの復号を開始
し、まず、最初のピクチャＩ２の復号をおこなう。画像
復号化部１２は、シーケンス・レイヤのパラメータをす
べて復号し終えると、シーケンス・レイヤ復号完了通知
２６を発行する。表示制御部１５は、シーケンス・レイ
ヤ復号完了通知２６を受け取ると、シーケンス・レイヤ
・パラメータ・レジスタ１５ｅにシーケンス・レイヤの
パラメータを格納する（時刻ｔ１）。

【００３０】引き続き、画像復号化部１２はＧＯＰレイ
ヤのパラメータの復号をおこなう。画像復号化部１２
は、ＧＯＰレイヤのパラメータを復号し終えると、ＧＯ
Ｐレイヤ復号完了通知２７を発行する。表示制御部１５
は、ＧＯＰレイヤ復号完了通知２７を受け取ると、ＧＯ
Ｐレイヤ・パラメータ・レジスタ１５ｆにＧＯＰレイヤ
のパラメータを格納する（時刻ｔ２）。さらに、画像復
号化部１２はピクチャＩ２のピクチャ・レイヤのパラメ
ータまで復号して解読すると、一旦停止する（時刻ｔ
３）。

【００３１】その後、垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）のパル
スに同期して、復号制御部１４はスライス・レイヤ復号
開始命令２２を発行する（時刻ｔ４）。画像復号化部１
２は、スライス・レイヤ復号開始命令２２を受け取る
と、ピクチャＩ２のスライス・レイヤとＭＢ（マクロブ
ロック）レイヤの復号をおこなう。そして、ＭＢレイヤ
の復号が完了すると、引き続き、画像復号化部１２はつ
ぎのピクチャＢ０のピクチャ・レイヤの復号をおこな
う。ピクチャＢ０のピクチャ・レイヤの復号が完了する
と、画像復号化部１２は再び停止する（時刻ｔ５）。

【００３２】一方、時刻ｔ４において、表示制御部１５
は、画像復号化部１２からピクチャＩ２のピクチャ・パ
ラメータを受け取り、リオーダ・レジスタ１５ａに格納
する。このとき、リオーダ・レジスタ１５ａはスライス
・レイヤ復号開始命令２２をラッチパルスとして、スラ
イス・レイヤ復号開始命令２２に同期したタイミングで
ピクチャＩ２のパラメータを格納する。

【００３３】時刻ｔ６になると、復号制御部１４は垂直
同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期して再びスライス・レ
イヤ復号開始命令２２を発行する。画像復号化部１２
は、このスライス・レイヤ復号開始命令２２を受け取る
と、ピクチャＢ０のスライス・レイヤおよびＭＢレイヤ
の復号を開始する。これと同時にピクチャＢ０のピクチ
ャ・パラメータをカレント・レジスタ１５ｂに格納す
る。

【００３４】ピクチャＢ０のピクチャ・パラメータは、
つぎの垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期してフィー
ルドディレイ・レジスタ１５ｃにシフトされ、さらに、
そのつぎの垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）２１に同期してデ
ィスプレイ・レジスタ１５ｄに格納される（時刻ｔ
７）。これで、表示すべきピクチャのデータがそろい、
表示の準備ができたことになる。そして、表示制御部１
５は、ピクチャ・レイヤ・パラメータ、シーケンス・レ
イヤ・パラメータおよびＧＯＰレイヤ・パラメータを総
合的に分析し、このピクチャＢ０をどのように表示する
かを決定する。

【００３５】たとえば、ホリゾンタル・サイズ・バリュ
ーの値が「７２０」で、バーチカル・サイズ・バリュー
の値が「４８０」で、クローズド・グループ・オブ・ピ
クチャの値が「１」で、ブロークン・リンクの値が「０
（ゼロ）」で、トップ・フィールド・ファーストの値が
「１」で、リピート・ファースト・フィールドの値が
「０（ゼロ）」で、フレーム・センター・ホリゾンタル
・オフセットおよびフレーム・センター・バーチカル・
オフセットの値がともに「０（ゼロ）」とする。この場
合、表示制御部１５は、このピクチャＢ０は有効である
ので表示し、「７２０×４８０」ピクセルの大きさでパ
ンスキャン表示をおこなわずに、普通に表示すればよい
と判断する。

【００３６】その後、表示制御部１５はフレーム・バッ
ファ１３に表示開始命令２８を発行し、ホリゾンタル・
サイズ・バリューおよびバーチカル・サイズ・バリュー
で示される領域分のピクチャを表示させる。

【００３７】以後同様にして、画像復号化部１２は順次
復号をおこなう。Ｂピクチャを表示させる場合には、表
示制御部１５は、カレント・レジスタ１５ｂに格納され
たピクチャ・レイヤの表示パラメータと、シーケンス・
レイヤおよびＧＯＰレイヤの表示パラメータを参照して
表示を進行させる。また、ＩピクチャまたはＰピクチャ
を表示させる場合には、表示制御部１５は、ディスプレ
イ・レジスタ１５ｄに格納されたピクチャ・レイヤの表
示パラメータと、シーケンス・レイヤおよびＧＯＰレイ
ヤの表示パラメータを参照して表示を進行させる。

【００３８】なお、ＮＴＳＣ（Ｎational Ｔelevision
Ｓystem Ｃommittee）方式のテレビ映像では、１フレー
ムが２つのフィールド（トップフィールドおよびボトム
フィールド）に分割される。したがって、図９（図２、
図３および図１０においても同じ）では、表示の様子と
して、各ピクチャがトップフィールド（図において
「Ｔ」で示すフィールド）とボトムフィールド（図にお
いて「Ｂ」で示すフィールド）に分けられて示されてい
る。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＭＰＥＧビデオ復号器では、１シーケンスにピ
クチャが１枚しか存在しないようなビットストリーム
で、かつ、このシーケンスを複数つなげたビットストリ
ーム（一般にスライドショーと呼ばれる）を復号し、表
示する場合にはつぎの２つの問題点が生じる。これら問
題点について以下に説明する。

【００４０】図１０は、従来のＭＰＥＧビデオ復号器の
スライドショーにおける動作を説明するためのタイムチ
ャートである。たとえば、１シーケンス１ピクチャであ
るシーケンスが３シーケンス連続した場合を例にして説
明する。各シーケンスをＳＥＱ１、ＳＥＱ２およびＳＥ
Ｑ３とする。この場合、１シーケンス１ピクチャである
ため、３枚のピクチャのそれぞれについてシーケンス・
レイヤの表示パラメータが存在する。

【００４１】たとえば、第１番目のシーケンスＳＥＱ１
について、ホリゾンタル・サイズ・バリューおよびバー
チカル・サイズ・バリューの各値がそれぞれ「７２０」
および「４８０」であり、第２番目のシーケンスＳＥＱ
２について、ホリゾンタル・サイズ・バリューおよびバ
ーチカル・サイズ・バリューの各値がそれぞれ「３６
０」および「２４０」であり、第３番目のシーケンスＳ
ＥＱ３について、ホリゾンタル・サイズ・バリューおよ
びバーチカル・サイズ・バリューの各値がそれぞれ「３
６０」および「４８０」であると仮定する。

【００４２】この場合、図１０に示すように、時刻ｔ０
〜ｔ３までの動作は、図９に示す通常表示の動作と同様
である。しかし、図１０に示す例では、時刻ｔ４におい
て第１番目のシーケンスＳＥＱ１から第２番目のシーケ
ンスＳＥＱ２に切り替わる。そのため、シーケンス・レ
イヤ表示パラメータが第１番目のシーケンスＳＥＱ１の
パラメータから第２番目のシーケンスＳＥＱ２のパラメ
ータに更新されてしまう。つまり、画像の水平サイズが
７２０ピクセルから３６０ピクセルに、また画像の垂直
サイズが４８０ピクセルから２４０ピクセルに更新され
る。さらに、図１０に示す例では、時刻ｔ５において第
３番目のシーケンスＳＥＱ３に切り替わる。その時点
で、第３番目のシーケンスＳＥＱ３のパラメータに更新
されるので、画像の垂直サイズが２４０ピクセルから４
８０ピクセルに更新される。したがって、画像のサイズ
は「３６０×４８０」ピクセルに変更される。

【００４３】時刻ｔ６において第１番目のシーケンスＳ
ＥＱ１のＩ２ピクチャを表示させる場合、本来なら「７
２０×４８０」ピクセルのサイズで表示されなければな
らない。しかし、時刻ｔ６においては第３番目のシーケ
ンスＳＥＱ３のパラメータに更新されているため、「３
６０×４８０」ピクセルのサイズで表示されてしまう。
つまり、ピクチャ・パラメータと各シーケンスのシーケ
ンス・レイヤの組み合わせ管理がきちんとなされていな
いため、復号した画像が正しく表示されなくなってしま
う。説明を省略したが、ＧＯＰレイヤの表示パラメータ
についても同様である。これが第１番目の問題点であ
る。このような問題は、たとえば蓄積メディアから送ら
れてきたＭＰＥＧビットストリームに対して、ポーズ
（一時停止）や早送りや巻き戻しなどの操作がおこなわ
れた場合にも起こる。

【００４４】この原因は、表示制御部１５にシーケンス
・レイヤ・パラメータ・レジスタ１５ｅおよびＧＯＰレ
イヤ・パラメータ・レジスタ１５ｆが一つずつしか設け
られていないことである。そのため、これらのレジスタ
１５ｅ，１５ｆに保持され得るシーケンス・パラメータ
およびＧＯＰパラメータは一組だけである。したがっ
て、スライドショーのように異なるシーケンスが連続す
る場合には、シーケンス・パラメータおよびＧＯＰパラ
メータが次々と上書きされ、更新されてしまう。

【００４５】第２番目の問題点は、このスライドショー
の最後のシーケンスである第３のシーケンスＳＥＱ３の
後に第４番目のシーケンスがないため、第３のシーケン
スＳＥＱ３が表示されないことである。その理由は、第
４番目のシーケンスに対するスライス・レイヤ復号開始
命令が復号制御部１４から発行されないと、時刻ｔ６に
おいて、リオーダ・レジスタ１５ａに格納した第３番目
のシーケンスＳＥＱ３のピクチャ・パラメータをカレン
ト・レジスタ１５ｂにシフトさせることができないから
である。第３番目のシーケンスＳＥＱ３のピクチャ・パ
ラメータは、カレント・レジスタ１５ｂにシフトされな
いと、フィールドディレイ・レジスタ１５ｃおよびディ
スプレイ・レジスタ１５ｄにもシフトされない。すなわ
ち、３番目のシーケンスＳＥＱ３は表示されなくなって
しまう。

【００４６】上述した従来の構成のＭＰＥＧビデオ復号
器でスライドショーの復号および再生を実現するために
は、あらかじめ余分なシーケンスを最後尾に付加してお
くとともに、シーケンス・レイヤ・パラメータ・レジス
タ１５ｅおよびＧＯＰレイヤ・パラメータ・レジスタ１
５ｆに格納されたパラメータが上書きされないように、
シーケンス間の時間を十分に長くする必要がある。しか
しながら、これではスライドショー本来の表示は実現で
きない。

【００４７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、スライドショーのようなＭＰＥＧビットス
トリームに対して、後続のピクチャ（またはシーケン
ス）がなくても正しく表示させることができるＭＰＥＧ
ビデオ復号器およびＭＰＥＧビデオ復号方法を提供する
ことを目的とする。

【００４８】また、本発明の他の目的は、本来の表示順
序にかかわらず任意の順番でピクチャを表示させること
ができるＭＰＥＧビデオ復号器およびＭＰＥＧビデオ復
号方法を提供することである。

【００４９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、フレーム・メモリの各バンクに、復号化
されたピクチャとともにそのピクチャを表示するための
シーケンス・レイヤ、ＧＯＰレイヤおよびピクチャ・レ
イヤの各パラメータをセットにして格納することを特徴
とする。その際、復号対象のピクチャとセットにされて
格納される各レイヤのパラメータは、直前に復号された
ピクチャとセットにされて格納された各レイヤのパラメ
ータに対して、復号対象のピクチャに付随されたパラメ
ータを復号して更新することによって生成される。

【００５０】ただし、最初のピクチャの復号をおこなう
場合には、その復号対象のピクチャに付随するシーケン
ス・レイヤ、ＧＯＰレイヤおよびピクチャ・レイヤの各
パラメータを記憶させる記憶領域からパラメータの読み
出しをおこなう。パラメータおよびピクチャの復号は垂
直同期信号に関係なくおこなわれ、一方、復号されたピ
クチャの表示は垂直同期信号に同期しておこなわれる。

【００５１】画像復号化部により復号された各レイヤの
パラメータは、画像復号化部の内部バッファにマクロブ
ロック単位で一旦格納されてからフレーム・メモリに書
き込まれる。同様に、画像復号化部により復号されたピ
クチャは、画像復号化部の内部バッファにマクロブロッ
ク単位で一旦格納されてからフレーム・メモリに書き込
まれる。その際、復号された各レイヤのパラメータと復
号されたピクチャは同一のデータ転送パスを介して内部
バッファとフレーム・メモリ間で転送される。

【００５２】この発明によれば、フレーム・メモリの各
バンクに、復号化されたピクチャとともにそのピクチャ
を表示するためのシーケンス・レイヤ、ＧＯＰレイヤお
よびピクチャ・レイヤの各パラメータがセットになって
格納されるので、スライドショーのようなビットストリ
ームでも連続して復号することができる。また、任意の
順番でピクチャを表示させることができる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるＭＰＥＧ
ビデオ復号器の一例について図面を参照しながら説明す
る。図１は、本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器の一
構成例を示すブロック図である。このＭＰＥＧビデオ復
号器は、バッファ・メモリ５１、画像復号化部５２、フ
レーム・メモリ５３、復号制御部５４、表示制御部５
５、垂直同期信号発生器５６、ステイタス・レジスタ５
７を備えている。

【００５４】バッファ・メモリ５１は、伝送路や蓄積メ
ディアから送られてきたＭＰＥＧのビットストリームを
格納する。画像復号化部５２は、バッファ・メモリ５１
から送られてきたビットストリームを復号してピクチャ
および各レイヤのパラメータを生成する。画像復号化部
５２には内部バッファであるマクロブロック・バッファ
（以下、ＭＢバッファとする）５８が設けられている。
ＭＢバッファ５８は、復号されたピクチャをマクロブロ
ック単位（８×８画素）で一旦格納する。また、ＭＢバ
ッファ５８は、復号されたパラメータを一旦格納する。

【００５５】フレーム・メモリ５３は、ＭＢバッファ５
８から転送されてきたピクチャおよび各レイヤのパラメ
ータを格納する。つまり、フレーム・メモリ５３には、
復号されたピクチャを格納するピクチャ格納領域５３ｄ
と、各レイヤのパラメータを格納するパラメータ格納領
域５３ｅが設けられている。ピクチャ格納領域５３ｄ
は、特にその数を限定しないが、たとえば３個のピクチ
ャ・バンク５３ａ，５３ｂ，５３ｃに分けられている。
また、パラメータ格納領域５３ｅは、特にその数を限定
しないが、たとえば３個のパラメータ・バンク５３ｆ，
５３ｇ，５３ｈに分けられている。各パラメータ・バン
ク５３ｆ，５３ｇ，５３ｈの格納フォーマットはマクロ
ブロック（ＭＢ）と同じである。

【００５６】復号されたピクチャは、いずれかのピクチ
ャ・バンクに格納される。また、格納されたピクチャに
付随するパラメータは、３個のパラメータ・バンク５３
ｆ，５３ｇ，５３ｈのうち、そのピクチャの格納バンク
に対応するパラメータ・バンクに格納される。たとえ
ば、第１番目のパラメータ・バンク５３ｆが第１番目の
ピクチャ・バンク５３ａに対応づけられているとする。
ピクチャＩ２の復号されたピクチャが第１番目のピクチ
ャ・バンク５３ａに格納された場合、ピクチャＩ２のす
べてのパラメータは第１番目のパラメータ・バンク５３
ｆに格納される。たとえば、各パラメータ・バンク５３
ｆ，５３ｇ，５３ｈは、それぞれピクチャ・バンク５３
ａ，５３ｂ，５３ｃの空き領域に設けられる。

【００５７】ＭＢバッファ５８とフレーム・メモリ５３
との間のデータ転送パス７１は、復号されたピクチャを
ＭＢバッファ５８からフレーム・メモリ５３へ転送する
パスであるとともに、ＭＢバッファ５８とフレーム・メ
モリ５３との間でパラメータを双方向に転送するための
パスも兼ねている。つまり、ＭＢバッファ５８に格納さ
れたパラメータは、データ転送パス７１を介してフレー
ム・メモリ５３のパラメータ格納領域５３ｅへ転送され
る。また、パラメータ格納領域５３ｅに格納されたパラ
メータは、データ転送パス７１を介してＭＢバッファ５
８へ転送される。

【００５８】ステイタス・レジスタ５７には、フレーム
・メモリ５３の各バンクのデータ格納状態に対応する値
が格納される。本実施の形態では、フレーム・メモリ５
３にピクチャおよびパラメータのそれぞれについて、特
に限定しないが、たとえば３バンクずつ設けられてい
る。すなわち、フレーム・メモリ５３には３セット分の
ピクチャおよびパラメータを格納させることができるの
で、ステイタス・レジスタ５７のビット数は３ビットと
なる。

【００５９】フレーム・メモリ５３のあるバンクに、復
号されたピクチャとそれに対応するパラメータが格納さ
れていれば、ステイタス・レジスタ５７の対応するビッ
トの値はたとえば「１」となる。一方、空のバンクに対
応するステイタス・レジスタ５７のビットの値は「０」
となる。また、バンクにはすでに表示の終了したピクチ
ャが格納されているが、そのピクチャが他のピクチャの
参照ピクチャになっていない場合、すなわちそのピクチ
ャが不要であって上書きされてもよいピクチャである場
合には、そのバンクに対応するステイタス・レジスタ５
７のビットの値は「０」となる。

【００６０】ステイタス・レジスタ５７のビットの並び
は、たとえば最上位ビット（ＭＳＢ）から順に第３番目
のバンク５３ｃ，５３ｈ、第２番目のバンク５３ｂ，５
３ｇ、第１番目のバンク５３ａ，５３ｆに対応してい
る。具体的には、３個のバンク５３ａ，５３ｂ，５３ｃ
すべてにデータが格納されていればステイタス・レジス
タ５７の値は「１１１」であり、全部空き状態であれば
「０００」である。

【００６１】ステイタス・レジスタ５７は、復号制御部
５４と表示制御部５５との調停機能を果たす。すなわ
ち、復号制御部５４および表示制御部５５は、ステイタ
ス・レジスタ５７を観測し、その値に応じて復号をおこ
なったり表示をおこなう。

【００６２】復号制御部５４は画像復号化部５２および
表示制御部５５にスライス・レイヤ復号開始命令６２を
発行する。スライス・レイヤ復号開始命令６２の発行タ
イミングは垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）６１に関係してい
ない。また、復号制御部５４は、コールドスタート時に
バッファ・メモリ５１の容量が条件を満たすと、画像復
号化部５２に初期時復号開始命令６３を発行する。初期
時復号開始命令６３の発行タイミングは垂直同期信号
（Ｖ-Ｓync）６１に関係していない。また、復号制御部
５４は、復号中のピクチャのすべてのマクロブロックを
復号し終えると、ステイタス・レジスタ５７に復号完了
通知７２を発行する。

【００６３】表示制御部５５には、垂直同期信号発生器
５６から垂直同期信号（Ｖ−Ｓync）６１が供給され
る。表示制御部５５は、表示対象となるピクチャのすべ
てのパラメータを、パラメータ転送パス７３を介して、
対応するパラメータ・バンクから読み出す。このパラメ
ータの読み出しタイミングは垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）
６１と関係している。また、表示制御部５５はフレーム
・メモリ５３に表示開始命令６８を発行する。その表示
開始命令６８に基づいて、フレーム・メモリ５３から図
１において省略した表示装置に所望のピクチャが転送さ
れ、表示装置に画像が表示される。表示完了後、表示制
御部５５はステイタス・レジスタ５７に表示完了通知７
４を発行する。

【００６４】つぎに、本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復
号器の復号処理について説明する。図２は、本発明にか
かるＭＰＥＧビデオ復号器の復号処理の一例を示すフロ
ーチャートである。

【００６５】伝送路または蓄積メディアから送られてき
たＭＰＥＧビットストリームは、バッファ・メモリ５１
に格納される。復号の開始にあたって、バッファ・メモ
リ５１に一定量のＭＰＥＧビットストリーム（たとえば
１ピクチャ分）がたまると（ステップＳ１）、復号制御
部５４はまずステイタス・レジスタ５７を観測する（ス
テップＳ２）。そして、復号制御部５４はフレーム・メ
モリ５３に空いているバンクがあるか否か判断する（ス
テップＳ３）。空いているバンクがない場合には、復号
制御部５４は復号を開始させずに、バンクが空くまで待
機する。

【００６６】空いているバンクがある場合には復号を開
始するため、復号制御部５４は、直前に復号したピクチ
ャ（またはシーケンス）に関するパラメータが格納され
ているパラメータ・バンクから、その格納されているパ
ラメータを読み出し、ＭＢバッファ５８に格納する（ス
テップＳ４）。ただし、一連のＭＰＥＧビットストリー
ムの中の最初のピクチャを復号する場合には、その直前
に復号されたピクチャは存在しない。つまり、直前に復
号したピクチャ（またはシーケンス）に関するパラメー
タを格納したパラメータ・バンクはない。

【００６７】したがって、最初のピクチャを復号する場
合は、将来そのピクチャの復号が終了したときにそのピ
クチャに関するパラメータが格納される予定のバンクか
らパラメータが読み出される。最初の復号時には、その
予定されているバンクは初期状態、すなわち何も書き込
まれていない状態であるため、ＭＢバッファ５８にはす
べて「０」が書き込まれることになる。

【００６８】続いて、画像復号化部５２において、復号
対象のピクチャに関するシーケンス・レイヤ、ＧＯＰレ
イヤおよびピクチャ・レイヤの復号がおこなわれる（ス
テップＳ５）。なお、シーケンス・レイヤおよびＧＯＰ
レイヤのデータがない場合には、ピクチャ・レイヤの復
号のみがおこなわれる。そして、復号の結果生成された
各レイヤのパラメータは、ＭＢバッファ５８に格納され
たパラメータに上書きされ（ステップＳ６）、さらにＭ
Ｂバッファからパラメータ・バンクに転送されて書き込
まれる。

【００６９】パラメータ・バンクに復号対象のピクチャ
に関するパラメータが書き込まれると、復号制御部５４
はスライス・レイヤ復号開始命令６２を発行する（ステ
ップＳ７）。スライス・レイヤ復号開始命令６２が発行
されると、復号対象のピクチャのスライス・レイヤおよ
びＭＢレイヤの復号が開始される。復号されたデータは
一旦ＭＢバッファ５８に格納され、そしてマクロブロッ
ク単位でフレーム・メモリ５３のピクチャ・バンクに書
き込まれる。

【００７０】復号中のピクチャに関するすべてのマクロ
ブロックの復号が終了すると（ステップＳ８）、復号制
御部５４はステイタス・レジスタ５７に復号完了通知７
２を発行する（ステップＳ９）。その復号完了通知７２
により、復号されたピクチャおよびパラメータが格納さ
れたフレーム・メモリ５３のバンクに対応するステイタ
ス・レジスタ５７のビットの値は「０」から「１」に変
わる（ステップＳ１０）。その後、最初のステップに戻
り、ステップＳ１〜ステップＳ１０を繰り返す。

【００７１】つぎに、本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復
号器の表示処理について説明する。図３は、本発明にか
かるＭＰＥＧビデオ復号器の表示処理の一例を示すフロ
ーチャートである。

【００７２】垂直同期信号（Ｖ-Ｓync）６１の立ち下が
りに同期して（ステップＳ１１）、表示制御部５５はス
テイタス・レジスタ５７を観測する（ステップＳ１
２）。そして、表示可能なピクチャがフレーム・メモリ
５３内に存在するか否かの判断がおこなわれる（ステッ
プＳ１３）。ステイタス・レジスタ５７のいずれかのビ
ットの値が「１」であれば、表示可能なピクチャがフレ
ーム・メモリ５３内に存在することになる。

【００７３】表示可能なピクチャがある場合、表示制御
部５５は、表示対象とするピクチャのすべてのパラメー
タを対応するパラメータ・バンクから読み出す（ステッ
プＳ１４）。表示制御部５５は、その読み出したパラメ
ータの内容を分析し、そのピクチャをどのように表示す
るかを決定する（ステップＳ１５）。そして、表示制御
部５５は表示開始命令６８を発行する（ステップＳ１
６）。その表示開始命令６８に基づいて、フレーム・メ
モリ５３から図示省略した表示装置に所望のピクチャが
転送され、表示装置に画像が表示される。

【００７４】そして、そのピクチャの全ラインの表示が
終了すると（ステップＳ１７）、表示制御部５５はステ
イタス・レジスタ５７に表示完了通知７４を発行する
（ステップＳ１８）。その表示完了通知７４の発行によ
り、表示されたピクチャが被参照フレームでなければス
テイタス・レジスタ５７の該当するビットの値は「１」
から「０」に書き換わる（ステップＳ１９）。ただし、
表示されたピクチャが参照フレームである場合には、該
当するビットの値は「１」のままである。その後、最初
のステップに戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ１９を
繰り返す。

【００７５】つぎに、本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復
号器の通常動作時の動作について説明する。図４は、本
発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器の通常動作時の動作
タイミングを示すタイムチャートである。ここで、通常
動作とは、一連のＭＰＥＧビットストリームを本来の順
序で復号する動作のことであり、したがってスライドシ
ョー、早送りや巻き戻し、および逆順再生などの動作は
含まれない。

【００７６】時刻ｔ０で初期復号開始命令６３が発行さ
れると、まず、復号制御部５４はステイタス・レジスタ
５７を観測する。このときは初期状態であるため、ステ
イタス・レジスタ５７の値は「０００」である。したが
って、フレーム・メモリ５３のたとえば第１番目のバン
ク５３ａ，５３ｆを用いてピクチャＩ２の復号をおこな
うことにする。

【００７７】ピクチャＩ２は最初のピクチャであるた
め、その直線に復号されたピクチャは存在しない。した
がって、時刻ｔ０で、第１番目のパラメータ・バンク５
３ｆからすべてのパラメータを読み出し（図４、符号１
０１参照）、そのパラメータをＭＢバッファ５８に書き
込む（図４、符号１０２参照）。この場合、第１番目の
パラメータ・バンク５３ｆにはまだ何も書き込まれてい
ないため、ＭＢバッファ５８にはすべて「０」が書き込
まれる。ここで、最初に第１番目のパラメータ・バンク
５３ｆから読み出す理由については、すでに説明したと
おりである。

【００７８】時刻ｔ２で、第１番目のパラメータ・バン
ク５３ｆの内容をＭＢバッファ５８に書き終える。同時
に、ビットストリームの復号を開始し、シーケンス・レ
イヤとＧＯＰレイヤの復号をおこなう（図４、符号１０
３参照）。それに続いて、ピクチャＩ２のピクチャ・レ
イヤの復号をおこなう（図４、符号１０４参照）。復号
の結果得られたパラメータを、ＭＢバッファ５８に格納
できるようなフォーマットに成形しながら、逐次、ＭＢ
バッファ５８に書き込む（図４、符号１０５参照）。時
刻ｔ３でピクチャ・レイヤの復号が終わると、一旦復号
を停止する。

【００７９】ＭＢバッファ５８へのパラメータの書き込
みが終了したら、時刻ｔ４〜ｔ５で、ＭＢバッファ５８
からパラメータを読み出し（図４、符号１０６参照）、
それを第１番目のパラメータ・バンク５３ｆに書き込む
（図４、符号１０７参照）。ここまでで、ピクチャＩ２
のすべてのパラメータが第１番目のパラメータ・バンク
５３ｆに格納されたことになる。

【００８０】時刻ｔ６で、復号制御部５４はスライス・
レイヤ復号開始命令６２を発行する。これによって、時
刻ｔ６〜ｔ７で、画像復号化部５２はピクチャＩ２のス
ライス・レイヤとＭＢレイヤの復号をおこなう（図４、
符号１０８参照）。その際、１マクロブロック分ずつ復
号する。そして、復号の結果生成された係数データをＭ
Ｂバッファ５８に蓄積し（図４、符号１０９参照）、マ
クロブロック単位で逐次第１番目のピクチャ・バンク５
３ａに書き込んでいく（図４、符号１１０参照）。

【００８１】時刻ｔ７ですべてのスライスを第１番目の
ピクチャ・バンク５３ａに書き込み終えると、ステイタ
ス・レジスタ５７の最下位ビット（ＬＳＢ）に「１」を
書き込む。したがって、ステイタス・レジスタ５７の値
は「００１」となる。ここまでで、ピクチャＩ２の復号
が完了する。

【００８２】その後、時刻ｔ８で、復号制御部５４は再
びステイタス・レジスタ５７の値を観測する。ステイタ
ス・レジスタ５７の値は「００１」であるため、フレー
ム・メモリ５３のたとえば第２番目のバンク５３ｂ，５
３ｇを用いてピクチャＢ０の復号をおこなう。したがっ
て、第１番目のパラメータ・バンク５３ｆから、直前に
復号されたピクチャＩ２の全パラメータを読み出し（図
４、符号１１１参照）、ＭＢバッファ５８に書き込む
（図４、符号１１２参照）。

【００８３】ここで、ピクチャＩ２とピクチャＢ０は同
一シーケンスに含まれているピクチャであるため、ピク
チャＢ０にはピクチャ・レイヤのパラメータしか存在し
ない。つまり、ピクチャＢ０にはシーケンス・レイヤお
よびＧＯＰレイヤのパラメータは存在しない。したがっ
て、ピクチャＢ０に対するシーケンス・レイヤおよびＧ
ＯＰレイヤのパラメータに相当するパラメータを得るた
めには、同一シーケンスに含まれるピクチャのシーケン
ス・レイヤおよびＧＯＰレイヤのパラメータが必要とな
る。そのため、本実施の形態では、直前に復号されたピ
クチャ（ここではピクチャＩ２）のパラメータを読み出
している。

【００８４】時刻ｔ９で、ピクチャＩ２の全パラメータ
がＭＢバッファ５８に書き込まれると、ピクチャＢ０の
復号を開始する（図４、符号１１３参照）。ピクチャＢ
０はピクチャ・レイヤのデータから始まるので、ＭＢバ
ッファ５８に格納されたシーケンス・レイヤおよびＧＯ
Ｐレイヤのパラメータはそのまま残し、復号されたピク
チャ・レイヤ・パラメータのみをＭＢバッファ５８に上
書きする（図４、符号１１４参照）。

【００８５】時刻ｔ１０で、ＭＢバッファ５８へのパラ
メータの書き込みが終了したら、ＭＢバッファ５８から
パラメータを読み出し（図４、符号１１５参照）、それ
を第２番目のパラメータ・バンク５３ｇに書き込む（図
４、符号１１６参照）。ここまでで、ピクチャＢ０のす
べてのパラメータが第２番目のパラメータ・バンク５３
ｇに格納されたことになる。

【００８６】時刻ｔ１１で、復号制御部５４はスライス
・レイヤ復号開始命令６２を発行する。これによって、
時刻ｔ１１〜ｔ１２で、画像復号化部５２はピクチャＢ
０のスライス・レイヤとＭＢレイヤの復号をおこない
（図４、符号１１７参照）、係数データをＭＢバッファ
５８に蓄積し（図４、符号１１８参照）、逐次第２番目
のピクチャ・バンク５３ｂに書き込んでいく（図４、符
号１１９参照）。

【００８７】時刻ｔ１２ですべてのスライスを第２番目
のピクチャ・バンク５３ｂに書き込み終えると、ステイ
タス・レジスタ５７の中央のビットに「１」を書き込
む。したがって、ステイタス・レジスタ５７の値は「０
１１」となる。ここまでで、ピクチャＢ０の復号が完了
する。

【００８８】ピクチャＢ１の復号についても同様であ
る。すなわち、時刻ｔ１５におけるステイタス・レジス
タ５７の値が「０１１」であるため、ピクチャＢ１の復
号はフレーム・メモリ５３の第３番目のバンク５３ｃ，
５３ｈを用いておこなわれる。直前に復号されたピクチ
ャＢ０の全パラメータの読み出し（図４、符号１２０参
照）、ＭＢバッファ５８へのパラメータの書き込み（図
４、符号１２１参照）、ピクチャＢ１のピクチャ・レイ
ヤの復号（図４、符号１２２参照）、ＭＢバッファ５８
に対して、ピクチャＢ１のピクチャ・レイヤ・パラメー
タの上書き（図４、符号１２３参照）、ＭＢバッファ５
８からのパラメータの読み出し（図４、符号１２４参
照）、および第３番目のパラメータ・バンク５３ｈへの
パラメータの書き込み（図４、符号１２５参照）という
一連の動作によって、ピクチャＢ１のすべてのパラメー
タが第３番目のパラメータ・バンク５３ｈに格納され
る。

【００８９】そして、時刻ｔ１７でスライス・レイヤ復
号開始命令６２が発行されると、ピクチャＢ１のスライ
ス・レイヤおよびＭＢレイヤの復号（図４、符号１２６
参照）、ＭＢバッファ５８への係数データの蓄積（図
４、符号１２７参照）、およびＭＢバッファ５８から第
３番目のピクチャ・バンク５３ｃへの係数データの転送
（図４、符号１２８参照）という一連の動作によって、
ピクチャＢ１のすべてのスライスが第３番目のピクチャ
・バンク５３ｃに書き込まれる。その後、ステイタス・
レジスタ５７の最上位ビット（ＭＳＢ）に「１」を書き
込む。以下、同様にしてピクチャＰ５以降の復号をおこ
なう。

【００９０】一方、表示制御部５５は、垂直同期信号
（Ｖ-Ｓync）６１の立ち下がりで、ステイタス・レジス
タ５７を観測する。時刻ｔ１３におけるステイタス・レ
ジスタ５７の値は「０１１」である。これより、第２番
目のバンク５３ｂ，５３ｇに対応する中央のビットの値
が「１」であるため、第２番目のバンク５３ｂ，５３ｇ
に最初の表示対象であるピクチャＢ０が格納されてお
り、ピクチャＢ０が表示可能であることがわかる。

【００９１】したがって、時刻ｔ１３で、表示制御部５
５は第２番目のパラメータ・バンク５３ｇからピクチャ
Ｂ０のパラメータを読み出す（図４、符号２０１参
照）。そして、表示制御部５５は、読み出したパラメー
タを分析して、どのように表示すべきかを判断する。時
刻ｔ１４〜ｔ１６の期間、表示制御部５５は第２番目の
ピクチャ・バンク５３ｂからピクチャＢ０の復号された
ピクチャを読み出して（図４、符号２０２、２０３参
照）表示装置に表示させる（図４、符号２０４、２０５
参照）。その後、ステイタス・レジスタ５７の中央のビ
ットに「０」を書き込む。図４において、符号２０４お
よび符号２０５はそれぞれピクチャＢ０のトップフィー
ルドおよびボトムフィールドである。

【００９２】ピクチャＢ１の表示についても同様であ
る。すなわち、時刻ｔ１９における垂直同期信号（Ｖ-
Ｓync）６１の立ち下がりタイミングにおいて、ステイ
タス・レジスタ５７の値は「１０１」である。したがっ
て、第３番目のバンク５３ｃ，５３ｈに２番目に表示す
べきピクチャＢ１が格納されており、ピクチャＢ１が表
示可能であることがわかる。

【００９３】したがって、表示制御部５５は、時刻ｔ１
９でピクチャＢ１のパラメータを読み出して（図４、符
号２０６参照）どのように表示すべきかを判断し、時刻
ｔ２０〜ｔ２２の期間でピクチャＢ１の復号されたピク
チャを読み出して（図４、符号２０７、２０８参照）表
示装置に表示させる（図４、符号２０９、２１０参
照）。その後、ステイタス・レジスタ５７の最上位ビッ
ト（ＭＳＢ）に「０」を書き込む。以上のようにして、
通常動作時のピクチャの復号および表示が進行する。

【００９４】つぎに、本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復
号器のスライドショーにおける動作について説明する。
スライドショーにおける動作は、上述した通常動作時と
基本的に同じであるが、一つ一つのピクチャに付随して
いるシーケンス・レイヤとＧＯＰレイヤのパラメータを
ＭＢバッファ５８に書き込む点で通常動作時と異なる。
図５は、本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器のスライ
ドショーにおける動作タイミングを示すタイムチャート
である。

【００９５】時刻ｔ０で初期復号開始命令６３が発行さ
れると、まず、復号制御部５４はステイタス・レジスタ
５７を観測する。このときは初期状態であるため、ステ
イタス・レジスタ５７の値は「０００」である。したが
って、フレーム・メモリ５３のたとえば第１番目のバン
ク５３ａ，５３ｆを用いて第１番目のシーケンスＳＥＱ
１の復号をおこなうことにする。

【００９６】まず、時刻ｔ０で、第１番目のパラメータ
・バンク５３ｆからすべてのパラメータを読み出し（図
５、符号３０１参照）、そのパラメータをＭＢバッファ
５８に書き込む（図５、符号３０２参照）。スライドシ
ョーにおいては、一つ一つのピクチャにシーケンス・レ
イヤとＧＯＰレイヤのデータが付随してくるため、この
パラメータの読み出しおよびＭＢバッファ５８への書き
込みの一連の動作は本来不要である。しかし、スライド
ショーが通常動作時と同様の動作によって実行されるた
め、スライドショーにおいてもこの一連の動作が実行さ
れる。

【００９７】時刻ｔ２で、第１番目のパラメータ・バン
ク５３ｆの内容をＭＢバッファ５８に書き終える。同時
に、ビットストリームの復号を開始し、第１番目のシー
ケンスＳＥＱ１のシーケンス・レイヤとＧＯＰレイヤの
復号をおこなう（図５、符号３０３参照）。それに続い
て、第１番目のシーケンスＳＥＱ１のピクチャ・レイヤ
の復号をおこなう（図５、符号３０４参照）。復号の結
果得られたパラメータを、ＭＢバッファ５８に格納でき
るようなフォーマットに成形しながら、逐次、ＭＢバッ
ファ５８に書き込む（図５、符号３０５参照）。時刻ｔ
３でピクチャ・レイヤの復号が終わると、一旦復号を停
止する。

【００９８】ＭＢバッファ５８へのパラメータの書き込
が終了したら、時刻ｔ４〜ｔ５で、ＭＢバッファ５８か
らパラメータを読み出し（図５、符号３０６参照）、そ
れを第１番目のパラメータ・バンク５３ｆに書き込む
（図５、符号３０７参照）。ここまでで、第１番目のシ
ーケンスＳＥＱ１のすべてのパラメータが第１番目のパ
ラメータ・バンク５３ｆに格納されたことになる。

【００９９】時刻ｔ６で、復号制御部５４はスライス・
レイヤ復号開始命令６２を発行する。これによって、時
刻ｔ６〜ｔ７で、画像復号化部５２は第１番目のシーケ
ンスＳＥＱ１のスライス・レイヤとＭＢレイヤの復号を
１マクロブロック分ずつおこなう（図５、符号３０８参
照）。そして、復号の結果生成された係数データをＭＢ
バッファ５８に蓄積し（図５、符号３０９参照）、マク
ロブロック単位で逐次第１番目のピクチャ・バンク５３
ａに書き込んでいく（図５、符号３１０参照）。

【０１００】時刻ｔ７ですべてのスライスを第１番目の
ピクチャ・バンク５３ａに書き込み終えると、ステイタ
ス・レジスタ５７の最下位ビット（ＬＳＢ）に「１」を
書き込む。したがって、ステイタス・レジスタ５７の値
は「００１」となる。ここまでで、第１番目のシーケン
スＳＥＱ１の復号が完了する。

【０１０１】その後、時刻ｔ８で、復号制御部５４は再
びステイタス・レジスタ５７の値を観測する。ステイタ
ス・レジスタ５７の値は「００１」であるため、フレー
ム・メモリ５３のたとえば第２番目のバンク５３ｂ，５
３ｇを用いて第２番目のシーケンスＳＥＱ２の復号をお
こなう。したがって、直前の復号によってパラメータが
格納された第１番目のパラメータ・バンク５３ｆからパ
ラメータを読み出し（図５、符号３１１参照）、ＭＢバ
ッファ５８に書き込む（図５、符号３１２参照）。

【０１０２】時刻ｔ９で、全パラメータがＭＢバッファ
５８に書き込まれると、第２番目のシーケンスＳＥＱ２
の復号を開始し、そのシーケンス・レイヤとＧＯＰレイ
ヤの復号をおこなう（図５、符号３１３参照）。それに
続いて、第２番目のシーケンスＳＥＱ２のピクチャ・レ
イヤの復号をおこなう（図５、符号３１４参照）。そし
て、復号された各レイヤのパラメータをＭＢバッファ５
８に上書きする（図５、符号３１５参照）。

【０１０３】時刻ｔ１０で、ＭＢバッファ５８へのパラ
メータの書き込みが終了したら、ＭＢバッファ５８から
パラメータを読み出し（図５、符号３１６参照）、それ
を第２番目のパラメータ・バンク５３ｇに書き込む（図
５、符号３１７参照）。ここまでで、第２番目のシーケ
ンスＳＥＱ２のすべてのパラメータが第２番目のパラメ
ータ・バンク５３ｇに格納されたことになる。

【０１０４】時刻ｔ１１で、復号制御部５４はスライス
・レイヤ復号開始命令６２を発行する。これによって、
時刻ｔ１１〜ｔ１２で、画像復号化部５２は第２番目の
シーケンスＳＥＱ２のスライス・レイヤとＭＢレイヤの
復号をおこない（図５、符号３１８参照）、係数データ
をＭＢバッファ５８に蓄積し（図５、符号３１９参
照）、逐次第２番目のピクチャ・バンク５３ｂに書き込
んでいく（図５、符号３２０参照）。

【０１０５】時刻ｔ１２ですべてのスライスを第２番目
のピクチャ・バンク５３ｂに書き込み終えると、ステイ
タス・レジスタ５７の中央のビットに「１」を書き込
む。したがって、ステイタス・レジスタ５７の値は「０
１１」となる。ここまでで、第２番目のシーケンスＳＥ
Ｑ２の復号が完了する。

【０１０６】第３番目のシーケンスＳＥＱ３の復号につ
いても同様である。すなわち、時刻ｔ１５におけるステ
イタス・レジスタ５７の値が「０１１」であるため、第
３番目のシーケンスＳＥＱ３の復号はフレーム・メモリ
５３の第３番目のバンク５３ｃ，５３ｈを用いておこな
われる。

【０１０７】直前にパラメータ・バンクに格納された全
パラメータの読み出し（図５、符号３２１参照）、ＭＢ
バッファ５８へのパラメータの書き込み（図５、符号３
２２参照）、第３番目のシーケンスＳＥＱ３のシーケン
ス・レイヤとＧＯＰレイヤの復号（図５、符号３２３参
照）、第３番目のシーケンスＳＥＱ３のピクチャ・レイ
ヤの復号（図５、符号３２４参照）、ＭＢバッファ５８
に対して第３番目のシーケンスＳＥＱ３の各レイヤのパ
ラメータの上書き（図５、符号３２５参照）、ＭＢバッ
ファ５８からのパラメータの読み出し（図５、符号３２
６参照）、および第３番目のパラメータ・バンク５３ｈ
へのパラメータの書き込み（図５、符号３２７参照）と
いう一連の動作によって、第３番目のシーケンスＳＥＱ
３のすべてのパラメータが第３番目のパラメータ・バン
ク５３ｈに格納される。

【０１０８】そして、時刻ｔ１７でスライス・レイヤ復
号開始命令６２が発行されると、第３番目のシーケンス
ＳＥＱ３のスライス・レイヤおよびＭＢレイヤの復号
（図５、符号３２８参照）、ＭＢバッファ５８への係数
データの蓄積（図５、符号３２９参照）、およびＭＢバ
ッファ５８から第３番目のピクチャ・バンク５３ｃへの
係数データの転送（図５、符号３３０参照）という一連
の動作によって、第３番目のシーケンスＳＥＱ３のすべ
てのスライスが第３番目のピクチャ・バンク５３ｃに書
き込まれる。その後、ステイタス・レジスタ５７の最上
位ビット（ＭＳＢ）に「１」を書き込む。後続するシー
ケンスがある場合には、以下、同様にして後続のシーケ
ンスの復号をおこなう。

【０１０９】一方、表示制御部５５は、垂直同期信号
（Ｖ-Ｓync）６１の立ち下がりで、ステイタス・レジス
タ５７を観測する。時刻ｔ１３におけるステイタス・レ
ジスタ５７の値は「０１１」であるため、第１番目のシ
ーケンスＳＥＱ１のピクチャを表示することに決定す
る。スライドショーの場合は、全部のピクチャがイント
ラピクチャであるため、復号が完了していればいつでも
表示可能である。時刻ｔ１３では、第１番目のシーケン
スＳＥＱ１と第２番目のシーケンスＳＥＱ２が表示可能
である。

【０１１０】時刻ｔ１３で、表示制御部５５は第１番目
のパラメータ・バンク５３ｆから第１番目のシーケンス
ＳＥＱ１のパラメータを読み出す（図５、符号４０１参
照）。その際、第１番目のパラメータ・バンク５３ｆに
は、第１番目のシーケンスＳＥＱ１のシーケンス・パラ
メータおよびＧＯＰパラメータが格納されているので、
第１番目のシーケンスＳＥＱ１のホリゾンタル・サイズ
・バリューの値（たとえば「７２０」）とバーチカル
・サイズ・バリューの値（たとえば「４８０」）を読み
出すことができる。

【０１１１】そして、表示制御部５５は第１番目のピク
チャ・バンク５３ａから第１番目のシーケンスＳＥＱ１
の復号されたピクチャを読み出して（図５、符号４０
２、４０３参照）表示装置に表示させる（図５、符号４
０４、４０５参照）。したがって、時刻ｔ１４〜ｔ１６
において、第１番目のシーケンスＳＥＱ１の表示は、パ
ラメータとピクチャとが正しく組み合わされているた
め、正しく表示される。その後、ステイタス・レジスタ
５７の最下位ビット（ＬＳＢ）に「０」を書き込む。

【０１１２】第２番目のシーケンスＳＥＱ２の表示につ
いても同様である。すなわち、時刻ｔ１９における垂直
同期信号（Ｖ-Ｓync）６１の立ち下がりタイミングにお
いて、ステイタス・レジスタ５７の値は「０１０」であ
る。したがって、第２番目のシーケンスＳＥＱ２のピク
チャを表示することに決定し、表示制御部５５は、第２
番目のシーケンスＳＥＱ２のパラメータを読み出す（図
５、符号４０６参照）。そして、表示制御部５５は第２
番目のシーケンスＳＥＱ２の復号されたピクチャを読み
出して（図５、符号４０７、４０８参照）表示装置に表
示させる（図５、符号４０９、４１０参照）。その後、
ステイタス・レジスタ５７の中央のビットに「０」を書
き込む。以上のようにして、スライドショーのときのピ
クチャの復号および表示が進行する。

【０１１３】上述した実施の形態によれば、フレーム・
メモリ５３のピクチャ・バンク５３ａ，５３ｂ，５３ｃ
およびパラメータ・バンク５３ｆ，５３ｇ，５３ｈに、
復号化されたピクチャと、そのピクチャを表示するため
のシーケンス・レイヤ、ＧＯＰレイヤおよびピクチャ・
レイヤの各パラメータとがセットになって格納されるの
で、スライドショーのようなビットストリームでも連続
して復号することができる。また、任意の順番でピクチ
ャを表示させることができるので、逆順再生を容易に実
現させることができる。また、フレーム・メモリ５３に
おけるピクチャおよび表示用のパラメータの管理が容易
となる。

【０１１４】なお、上述した実施の形態においては、Ｍ
ＰＥＧ２を例にして説明したが、これに限らず、本発明
はＭＰＥＧ１およびＭＰＥＧ２のいずれにも適用でき
る。また、上述した実施の形態においては、フレーム・
メモリ５３には３ピクチャ分のバンクが設けられている
としたが、これに限らず、バンクの数は２ピクチャ分で
もよいし、４ピクチャ分以上でもよい。さらに、本発明
にかかるＭＰＥＧビデオ復号器は上述した実施の形態に
限らず、種々設計変更可能であるのはいうまでもない。

【０１１５】また、本発明を、第１の例として、ＭＰＥ
Ｇビットストリームからレイヤの各パラメータ並びにピ
クチャを復号する画像復号化部と、前記画像復号化部に
より復号されたピクチャおよび前記各レイヤのパラメー
タを相互に関連つけて１ピクチャ分ずつ格納する複数の
バンクを備えたフレーム・メモリと、前記画像復号化部
による復号に対する制御をおこなう復号制御部と、前記
フレーム・メモリに格納された、表示対象のピクチャに
関連づけされた各レイヤのパラメータに基づいて前記ピ
クチャの表示制御をおこなう表示制御部と、を具備する
ことを特徴とするＭＰＥＧビデオ復号器とすることがで
きる。

【０１１６】また、本発明を、第２の例として、前記第
１の例のＭＰＥＧビデオ復号器として、前記複数のバン
クのピクチャ格納状態を表すステイタス・レジスタをさ
らに備え、前記復号制御部は、１ピクチャごとに復号が
完了すると前記ステイタス・レジスタを更新し、前記表
示制御部は、１ピクチャごとに表示が完了すると前記ス
テイタス・レジスタを更新することを特徴とするＭＰＥ
Ｇビデオ復号器とすることができる。

【０１１７】また、本発明を、第３の例として、前記第
１または第２の例のＭＰＥＧビデオ復号器において、前
記画像復号化部は、復号したピクチャをマクロブロック
単位で一旦格納する内部バッファを備えていることを特
徴とするＭＰＥＧビデオ復号器としてもよい。

【０１１８】また、本発明を、第４の例として、前記第
３の例のＭＰＥＧビデオ復号器において、前記内部バッ
ファは、復号された前記各レイヤのパラメータを一旦格
納するバッファを兼ねていることを特徴とするＭＰＥＧ
ビデオ復号器としてもよい。

【０１１９】また、本発明を、第５の例として、前記第
４の例のＭＰＥＧビデオ復号器において、前記内部バッ
ファから前記フレーム・メモリへ復号されたピクチャを
転送するためのデータ転送パスは、前記内部バッファと
前記フレーム・メモリとの間で復号された前記各レイヤ
のパラメータを転送するためのデータ転送パスを兼ねて
いることを特徴とするＭＰＥＧビデオ復号器としてもよ
い。

【０１２０】また、本発明を、第６の例として、前記第
１〜５の例のＭＰＥＧビデオ復号器において、前記画像
復号化部は、直前に復号されたピクチャに関連づけされ
た各レイヤのパラメータに対して、復号対象のピクチャ
に付随されたパラメータを復号して更新することによっ
て、復号対象のピクチャに関連つける各レイヤのパラメ
ータを生成することを特徴とするＭＰＥＧビデオ復号器
としてもよい。

【０１２１】また、本発明を、第７の例として、前記第
１〜５の例のＭＰＥＧビデオ復号器において、前記復号
制御部は垂直同期信号に非同期で動作し、一方、前記表
示制御部は垂直同期信号に同期して動作することを特徴
とするＭＰＥＧビデオ復号器としてもよい。

【０１２２】また、本発明を、第８の例として、前記第
２〜７の例のＭＰＥＧビデオ復号器において、前記表示
制御部は、表示させたピクチャが他のピクチャの参照ピ
クチャである場合には、表示完了後に前記ステイタス・
レジスタを更新しないことを特徴とするＭＰＥＧビデオ
復号器としてもよい。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によれば、フレーム・メモリの各
バンクに、復号化されたピクチャとともにそのピクチャ
を表示するためのシーケンス・レイヤ、ＧＯＰレイヤお
よびピクチャ・レイヤの各パラメータがセットになって
格納されるので、スライドショーのようなビットストリ
ームでも連続して復号することができる。また、任意の
順番でピクチャを表示させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器の一構成
例を示すブロック図である。

【図２】本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器の復号処
理の一例を示すフローチャートである。

【図３】本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器の表示処
理の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器の通常動
作時の動作タイミングを示すタイムチャートである。

【図５】本発明にかかるＭＰＥＧビデオ復号器のスライ
ドショーにおける動作タイミングを示すタイムチャート
である。

【図６】ＭＰＥＧ規格の各レイヤについてパラメータの
一部を示す図表である。

【図７】従来のＭＰＥＧビデオ復号器の構成を示すブロ
ック図である。

【図８】従来のＭＰＥＧビデオ復号器のレジスタ構成を
示すブロック図である。

【図９】従来のＭＰＥＧビデオ復号器の動作を説明する
ためのタイムチャートである。

【図１０】従来のＭＰＥＧビデオ復号器のスライドショ
ーにおける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】

５２画像復号化部５３フレーム・メモリ５３ａ，５３ｂ，５３ｃピクチャ・バンク５３ｆ，５３ｇ，５３ｈパラメータ・バンク５４復号制御部５５表示制御部５７ステイタス・レジスタ５８内部バッファ（ＭＢバッファ）７１データ転送パス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK00 MA00 MA31 PP05 PP06 PP07 UA05 UA38 5J064 AA01 BB09 BC01 BC02 BC04 BD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭＰＥＧビットストリームからレイヤの
各パラメータ並びにピクチャを復号する画像復号化部
と、前記画像復号化部により復号されたピクチャおよび前記
各レイヤのパラメータを相互に関連つけて１ピクチャ分
ずつ格納する複数のバンクを備えたフレーム・メモリ
と、前記画像復号化部による復号に対する制御をおこなう復
号制御部と、前記フレーム・メモリに格納された、表示対象のピクチ
ャに関連づけされた各レイヤのパラメータに基づいて前
記ピクチャの表示制御をおこなう表示制御部と、を具備することを特徴とするＭＰＥＧビデオ復号器。
【請求項２】前記複数のバンクのピクチャ格納状態を
表すステイタス・レジスタをさらに備え、前記復号制御部は、１ピクチャごとに復号が完了すると
前記ステイタス・レジスタを更新し、前記表示制御部は、１ピクチャごとに表示が完了すると
前記ステイタス・レジスタを更新することを特徴とする
請求項１に記載のＭＰＥＧビデオ復号器。
【請求項３】前記画像復号化部は、復号したピクチャ
をマクロブロック単位で一旦格納する内部バッファを備
えていることを特徴とする請求項１または２に記載のＭ
ＰＥＧビデオ復号器。
【請求項４】直前に復号されたピクチャに関連づけら
れたレイヤの各パラメータを読み出す第１の工程と、復号対象のピクチャに付随するパラメータを復号し、そ
の復号されたパラメータを用いて、前記第１の工程で読
み出された各レイヤのパラメータを更新する第２の工程
と、前記第２の工程で得られたパラメータをフレーム・メモ
リに記憶する第３の工程と、復号対象のピクチャを復号する第４の工程と、前記フレーム・メモリに、前記第４の工程で復号された
ピクチャを、そのピクチャに対応する各レイヤのパラメ
ータと関連づけて記憶する第５の工程と、を含むことを特徴とするＭＰＥＧビデオ復号方法。
【請求項５】最初のピクチャの復号をおこなう場合、
前記第１の工程において復号対象のピクチャに付随する
レイヤの各パラメータを記憶させる記憶領域からパラメ
ータの読み出しをおこなうことを特徴とする請求項４に
記載のＭＰＥＧビデオ復号方法。