JP2002033668A - 復号化装置及び方法 - Google Patents

復号化装置及び方法

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JP2002033668A
JP2002033668A JP2000218182A JP2000218182A JP2002033668A JP 2002033668 A JP2002033668 A JP 2002033668A JP 2000218182 A JP2000218182 A JP 2000218182A JP 2000218182 A JP2000218182 A JP 2000218182A JP 2002033668 A JP2002033668 A JP 2002033668A
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JP
Japan
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data
code
variable length
decoding
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JP2000218182A
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English (en)
Inventor
Tadao Matsuura
忠男 松浦
Yoichi Fujiwara
陽一 藤原
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データにエラーが発生したり、特殊再生の際
にデータが可変長符号の途中で連結されたりした場合で
あっても、直後に復号化を開始することが可能な復号化
装置及び方法を提供する。 【解決手段】 可変長符号を含む符号化データを入力す
る符号化データ入力手段と、前記入力された符号化デー
タに含まれるスタートコードを検出する第1のスタート
コード検出手段121と、前記検出されたスタートコード
の前に、後段でのスタートコードの誤検出を防止するた
めの、予め定められた所定のデータ列を挿入するデータ
列挿入手段122と、前記所定のデータデータ列が挿入さ
れた符号化データに対して、スタートコードを検出する
第2のスタートコード検出手段101と、前記スタートコ
ードの検出結果に基づいて、前記入力された符号化デー
タの可変長復号処理を行う可変長復号手段103とを備え
たものである。

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(Moving Pict
ure Image Coding Experts Group)などの可変長符号を
含む符号化データを復号する復号化装置及び方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】動画像圧縮方式の国際標準規格であるMP
EGにおいては、圧縮技術として、動き予測、DCT(Discre
te Cosine Transform)、量子化とともに、可変長符号化
が採用されている。動き予測により時間的な情報を削減
し、DCTにより周波数領域の係数に変換し、さらに量子
化により情報量を削減されたDCT係数データについて、
値がゼロのデータが続く個数(ラン)とそれに続く非ゼロ
のデータの値(レベル)とを組み合わせたデータの組に対
して、可変長符号化を行う。
【0003】MPEG2規格で使用するこの可変長符号の一
部を表1に示す。
【0004】
【表1】 この表1では、ランとレベルのすべての組み合わせが網
羅されてはおらず、表1にないランとレベルの値の組み
合わせを符号化するために、表1の中にエスケープ符号
(0000 01)が用意されている。このエスケープ符号が使
われると、その後に続いてランとレベルがそれぞれ別の
固定長符号で符号化される。ランの固定長符号を表2
に、レベルの固定長符号を表3にそれぞれ示す。
【0005】
【表2】
【0006】
【表3】 表1においては、最大符号長は17ビットであるが、エス
ケープがあるので、この場合の符号長は、エスケープ6
ビット+ラン6ビット+レベル12ビット=24ビットとな
り、これが可変長符号化による最大符号長となる。これ
はMPEG2の場合であるが、MPEG1ではエスケープ符号の後
に符号化するレベルの固定長符号長が16ビットであるた
め、最大符号長は6+6+16=28ビットとなる。
【0007】次に、MPEGビットストリームの復号化の手
順について簡単に説明する。図4は従来の復号化装置の
概略構成例を示すブロック図、図5はMPEGストリームの
構成例を示す説明図である。
【0008】図5に示すように、MPEGのビットストリー
ムは、シーケンスヘッダに始まり、シーケンスエクステ
ンション、GOP(Group of Picture)ヘッダ、ピクチャヘ
ッダ、スライスヘッダと続く。これらのヘッダ及びエク
ステンションは、識別子として先頭に32ビットのスター
トコードが置かれており、これは、スタートコードプリ
フィックスと呼ぶ24ビットの固定パターン(16進表記で0
00001)と、8ビットの識別コードからなる。それに続い
て、それぞれのヘッダ・エクステンションのデータが続
く。
【0009】スライスヘッダに続くスライス層のデータ
は、マクロブロックモード、動きベクトル、コーデッド
ブロックパターン、DCT係数と続く。このスライス層の
データが可変長符号化されている。
【0010】復号化処理が開始されると、図4の復号処
理制御部102からスタートコード検出部101へ開始信号10
4にて動作開始をかけ、ここでスタートコードが検出さ
れるまで、データ入力部(図示せず)から入力されるビ
ットストリームデータを読み飛ばす。
【0011】スタートコードが検出されると、スタート
コート検出部101から復号処理制御部102へ検出信号105
にてスタートコード検出が通知され、復号処理制御部10
2でヘッダ・エクステンションのデコードを行う。その
後、さらにスライスヘッダを検出するまでこの動作を繰
り返す。
【0012】スライスヘッダが検出されると、以降は可
変長符号を含むので、今度は可変長復号(VLD)処理を行
うVLD処理部103に対して、開始信号106で動作開始及び
復号データの種類を通知する。VLD処理部103では、それ
に応じたVLD処理を、データ入力部(図示せず)からス
トリームデータを読み込みながら行う。
【0013】上記VLD処理が終わると、終了信号107によ
り復号処理制御部102へ通知するとともに、必要であれ
ば、復号したデータを復号処理制御部102に返す。DCT係
数を復号した場合は、VLD処理部107での復号結果を後段
の画像復号処理へ渡し、画像の復号を行う。
【0014】上述した復号化処理において、伝送路誤り
や記録媒体からの読み取りエラーにより、VLD処理部103
に与えられるビットストリームデータに誤りが発生する
場合がある。また、蓄積媒体からの再生において、早送
りなどの特殊再生を行うために、ビットストリームの一
部を抜き出したものを連結したデータを復号化する場合
に、可変長符号の途中で連結されていると、誤りが発生
したのと同じ状況になる。
【0015】このような場合、可変長符号の復号処理に
おいて、定義されていない符号になった場合は、エラー
として復号処理制御部102に通知することができるの
で、この場合はVLD処理を中断し、次の適当なスタート
コードを検出しなおすことで復号化を再開することが可
能である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の復号化装置においては、誤ったビットストリー
ムデータをたまたま可変長符号として復号化できた場合
に、本来符号化されていた符号とは異なる符号長として
復号されると、その後に続く符号が正常に復号されなく
なる。
【0017】特に、本来の符号よりも長い符号長である
としてVLD処理してしまい、しかも誤りの直後にスター
トコードがあった場合、スタートコードのビットのいく
つかをVLD処理部で処理してしまうことになるので、ス
タートコードとして検出することができなくなり、エラ
ーから復帰できるポイントが先へずれてしまうという問
題があった。
【0018】すなわち、上述のごとく、MPEGにおいて可
変長符号は、エスケープが使用された場合に、MPEG1で
最大28ビット、MPEG2で24ビットの符号長となる。図6
はMPEG2のストリームに誤りが発生した場合を示す説明
図である。
【0019】図6に示すように、スタートコード直前の
データが誤りによりエスケープ符号とみなされると、後
続のデータがランの符号6ビットとレベルの符号12ビッ
トとして復号されてしまい、レベルの符号ではオールゼ
ロはforbiddenのため、エラーとしては検出可能である
が、VLD処理にデータを18ビット使ってしまうため、ス
タートコードとして検出することができなくなる。
【0020】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、データにエラーが発生したり、特殊再生の際
にデータが可変長符号の途中で連結されたりした場合で
あっても、直後に復号化を開始することが可能な復号化
装置及び方法を提供するものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本願の第1の発明は、可
変長符号を含む符号化データを入力する符号化データ入
力手段と、前記入力された符号化データに含まれるスタ
ートコードを検出する第1のスタートコード検出手段
と、前記検出されたスタートコードの前に、後段でのス
タートコードの誤検出を防止するための、予め定められ
た所定のデータ列を挿入するデータ列挿入手段と、前記
所定のデータデータ列が挿入された符号化データに対し
て、スタートコードを検出する第2のスタートコード検
出手段と、前記スタートコードの検出結果に基づいて、
前記入力された符号化データの可変長復号処理を行う可
変長復号手段とを備えたことを特徴とする。
【0022】本願の第2の発明は、前記予め定められた
所定のデータ列は、‘0’のみで構成されるデータ列で
あることを特徴とする。
【0023】本願の第3の発明は、可変長符号を含む符
号化データを入力する符号化データ入力ステップと、前
記入力された符号化データに含まれるスタートコードを
検出する第1のスタートコード検出ステップと、前記検
出されたスタートコードの前に、後段でのスタートコー
ドの誤検出を防止するための、予め定められた所定のデ
ータ列を挿入するデータ列挿入ステップと、前記所定の
データデータ列が挿入された符号化データに対して、ス
タートコードを検出する第2のスタートコード検出ステ
ップと、前記スタートコードの検出結果に基づいて、前
記入力された符号化データの可変長復号処理を行う可変
長復号ステップとを有することを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図1乃至図3とともに詳細に説明するが、上記従来
例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。
【0025】ここで、図1は本実施形態の復号化装置の
概略構成を示すプロック図、図2は本実施形態の復号化
装置におけるシステムデコード部を示すプロック図、図
3は本実施形態の復号化装置においてストリームに誤り
が発生した場合を示す説明図である。
【0026】本実施形態の復号化装置は、図1に示すよ
うに、復号処理部110の入力前段に、システムデコード
部120を設けて、スタートコード検出部101(第2のスタ
ートコード検出手段)でのスタートコードの誤検出を防
止するための処理を行っている。
【0027】システムデコード部120の機能ブロック図
を図2に示す。データ入力部(図示せず)より入力され
たMPEGのビットストリームデータは、動画像を圧縮した
ビデオストリームと、音声・楽音を圧縮したオーディオ
ストリーム、及び付加的な情報のためのユーザデータが
多重化されたMPEGシステムストリームである。
【0028】まず、システムデコード部120のデータ分
離部121で、MPEGシステムストリームから、ビデオスト
リーム、オーディオストリーム、及びユーザデータに分
離する。
【0029】次に、スタートコード検出部122(第1の
スタートコード検出手段)で、前記分離されたビデオス
トリームデータに対して、予め決められたスタートコー
ドのパターンをサーチすることにより、ビデオストリー
ムデータに含まれるスタートコードを検出する。
【0030】そして、データ付加部123で、前記スター
トコードが検出される毎に、該検出されたスタートコー
ドの直前に、24ビットまたは32ビット程度の連続する
‘0’データを付加して、後段の復号処理部110へ出力す
る。
【0031】これによって、スタートコード直前のデー
タに誤りが発生し、可変長符号として処理されてしまっ
たとしても、スタートコードが失われることを防ぐこと
ができる(タートコードのデータは残る)で、後のデー
タからスタートコードを検出することができる。
【0032】ここでは、データ処理の都合から、1バイ
ト=8ビット単位での処理が簡単な場合が多いため、付加
するデータ列を、24ビットあるいは32ビット程度の連続
する‘0’データとしているが、例えば18ビット以上の
連続する‘0’データでも同等の効果を得ることができ
る。
【0033】このストリームに誤りが発生した場合につ
いて、図6とともに詳しく説明する。図6においては、
スタートコードの直前に24ビットの‘0’データを付加
した様子を示している。また、上記従来例と同じく、先
頭のデータが誤りによりエスケープコードとみなされて
扱われる場合を示している。
【0034】この場合、図3(b)に示すように、ラン
及びレベルの固定長符号として処理されるのは、スター
トコードの直前に付加した‘0’データ24ビットのうち
の18ビットである。そのため、この後に続くスタートコ
ードのデータは処理されずに残っているので、スタート
コード検出部101での正確なスタートコードの検出が可
能である。
【0035】ここで、上述の説明では、符号長が最大に
なるエスケープコードの場合で説明しているが、エスケ
ープ以外の符号において誤りがあった場合についても、
同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0036】尚、本実施形態において、‘0’データを
付加するのは、以下の理由による。まず、可変長符号に
は‘0’のみで構成される符号はないので、VLD処理部10
3で‘0’が最大符号長より長く続いた場合は、エラーと
して検出することができるためである。
【0037】また、スタートコード検出において、
‘0’のみが続いても‘1’がくるまで単に読み飛ばされ
るので、スタートコード検出処理に対して悪影響を与え
ることがないためである。
【0038】さらに、本実施形態では、スタートコード
検出部121、データ挿入部122をシステムデコード部120
の内部に形成しているが、これに限らず、全く別の構成
としても良いことは明らかである。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、可変長復号処理部の前
段において簡単な処理を付加するのみで、データに誤り
が発生したり、特殊再生のためにデータが可変長符号の
途中で連結されたりした場合であっても、スタートコー
ドが失われるのを防止することができるため、直後に復
号を再開することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の復号化装置の一実施形態における概略
構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の復号化装置の一実施形態におけるシス
テムデコード部を示すブロック図である。
【図3】本発明の復号化装置の一実施形態においてスト
リームに誤りが発生した場合を示す説明図である。
【図4】従来の復号化装置の概略構成を示すブロック図
である。
【図5】MPEGストリームの構成を示す説明図である。
【図6】従来の復号化装置においてストリームに誤りが
発生した場合を示す説明図である。
【符号の説明】
101 スタートコード検出部 102 復号処理制御部 103 VLD処理部 104 スタートコード検出開始信号 105 スタートコード検出信号・スタートコードデー
タ 106 VLD処理開始信号 107 VLD処理終了信号・復号データ 110 復号処理部 120 システムデコード部 121 データ分離部 122 スタートコード検出部 123 データ挿入部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK00 MA00 MA05 ME01 ME13 ME15 ME17 PP04 RC07 RF11 RF20 RF27 SS01 SS06 SS16 UA05 5J064 AA00 BA09 BB05 BB08 BC02 BD01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変長符号を含む符号化データを入力す
    る符号化データ入力手段と、 前記入力された符号化データに含まれるスタートコード
    を検出する第1のスタートコード検出手段と、 前記検出されたスタートコードの前に、後段でのスター
    トコードの誤検出を防止するための、予め定められた所
    定のデータ列を挿入するデータ列挿入手段と、 前記所定のデータデータ列が挿入された符号化データに
    対して、スタートコードを検出する第2のスタートコー
    ド検出手段と、 前記スタートコードの検出結果に基づいて、前記入力さ
    れた符号化データの可変長復号処理を行う可変長復号手
    段とを備えたことを特徴とする復号化装置。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載の復号化装置におい
    て、 前記予め定められた所定のデータ列は、‘0’のみで構
    成されるデータ列であることを特徴とする復号化装置。
  3. 【請求項3】 可変長符号を含む符号化データを入力す
    る符号化データ入力ステップと、 前記入力された符号化データに含まれるスタートコード
    を検出する第1のスタートコード検出ステップと、 前記検出されたスタートコードの前に、後段でのスター
    トコードの誤検出を防止するための、予め定められた所
    定のデータ列を挿入するデータ列挿入ステップと、 前記所定のデータデータ列が挿入された符号化データに
    対して、スタートコードを検出する第2のスタートコー
    ド検出ステップと、 前記スタートコードの検出結果に基づいて、前記入力さ
    れた符号化データの可変長復号処理を行う可変長復号ス
    テップとを有することを特徴とする復号化方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040035013A (ko) * 2002-10-18 2004-04-29 엘지전자 주식회사 동영상 디코딩 방법
KR100480051B1 (ko) * 2002-06-17 2005-03-30 엘지전자 주식회사 영상신호 디코딩 방법

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