JP2002182628A

JP2002182628A - ビデオ表示システム

Info

Publication number: JP2002182628A
Application number: JP2000383805A
Authority: JP
Inventors: Mitsunari Todoroki; 晃成轟
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ビデオ表示システム全体をより小さくする。【解決手段】圧縮されている画像データの復号処理に
必要な時間に走査するラインに相当するデータ分の記憶
容量を有し復号処理後のデータを順次記憶するラインバ
ッファ１７を設け、このラインバッファ１７に記憶され
たデータを順次読出して１ラインずつ走査しつつＬＣＤ
３に表示する。表示画面の全体の走査時間ではなく、復
号処理に必要な時間に走査するラインに相当するデータ
分の記憶容量を有するラインバッファ１７を用いること
により、システムの規模をより小さくすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオ表示システム
に関し、特に圧縮されている画像データを復号処理して
表示するビデオ表示システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオ表示システムが図９に示さ
れている。同図を参照すると、従来のビデオ表示システ
ムは、入力される符号ストリームをデコードしてビデオ
表示信号を出力するデコード部１と、このデコード部１
から出力されるビデオ表示信号を入力の１つとするマル
チプレクサ４と、このマルチプレクサ４の出力に応じて
ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａ
ｙ）等の表示装置にビデオ表示信号を出力するＬＣＤ駆
動装置２と、このＬＣＤ駆動装置２によって制御されビ
デオ表示信号に応じて表示を行うＬＣＤ３とを含んで構
成されている。

【０００３】デコード部１は、符号ストリームについて
デコード処理を行う動画像デコード処理部１１と、デコ
ードされたデータを記憶する復号用フレームメモリ１３
及び１４と、これらフレームメモリ１３，１４に記憶さ
れているデータをそれぞれ読出してポストフィルタ処理
を行うポストフィルタ処理部１５と、各メモリ１３，１
４に対するアクセスの際のインタフェースをなすメモリ
インタフェース１２とを含んで構成されている。

【０００４】また、デコード部１は、ポストフィルタ処
理されたデータについて色変換処理を行う色変換処理部
１６と、この色変換処理されたデータを記憶する映像表
示用フレームメモリ１７０と、このフレームメモリ１７
０に記憶されたデータをビデオ表示信号として読出し、
ＬＣＤ駆動装置２に送出するＬＣＤ出力制御部１８とを
含んで構成されている。

【０００５】マルチプレクサ４は、デコード部１から出
力されるビデオ表示信号と文字等のキャラクタ表示信号
とを切換えて送出する機能を有している。なお、ＬＣＤ
駆動装置２の内部には、ＬＣＤ３に表示すべき画像デー
タを記憶する表示用フレームメモリが設けられているも
のとする。かかる構成において、デコード部１に符号ス
トリームが入力されると、動画像デコード処理部１１に
おいてデコード処理が行われ、そのデコード結果が復号
用フレームメモリ１３又は１４に記憶される。符号スト
リームがＭＰＥＧ−４等の圧縮データである場合は、Ｉ
フレームについてのデコード処理結果（輝度データＹ及
び色差データＣｂ，Ｃｒ）が復号用フレームメモリ１３
及び１４のいずれか一方のメモリに記憶され、この記憶
内容を参照しつつＰフレームについてのデコード処理結
果が他方のメモリに記憶される。以下、Ｐフレームのデ
コード処理に必要なデータを復号用フレームメモリの一
方に記憶し、この状態でデコード処理が行われる。

【０００６】フレームメモリ１３，１４に記憶されてい
るデータは、ポストフィルタ処理部１５によって読出さ
れ、ポストフィルタ処理が行われる。このとき、必要で
あれば、図示せぬフィルタ処理用メモリを用いる。ポス
トフィルタ処理されたデータは、色変換処理部１６に入
力され、色変換処理が行われる。この色変換処理された
データは、映像表示用フレームメモリ１７０に記憶され
る。このフレームメモリ１７０に記憶されたデータは、
ＬＣＤ出力制御部１８によってビデオ表示信号として読
出され、マルチプレクサ４を介してＬＣＤ駆動装置２に
送られる。ビデオ表示信号はＬＣＤ駆動装置２内の表示
用フレームメモリに書込まれ、その内容がＬＣＤ３に表
示される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のビデオ
表示システムにおいては、記憶容量の大きなフレームメ
モリをデコード部内に設ける必要になる。このため、デ
コード部を小さく構成するには限界があり、システム全
体が大きくなるという欠点がある。なお、特開平５−２
１０３８３号公報や特開平１０−１８７１２６号公報に
おいても、記憶容量の大きなフレームメモリを用いてお
り、システム全体を小さくすることはできない。

【０００８】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はよりシステム
全体をより小さくすることのできるビデオ表示システム
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるビデオ表示
システムは、圧縮されている画像データを復号処理して
表示するビデオ表示システムであって、前記復号処理に
必要な時間に走査するラインに相当するデータ分の記憶
容量を有し復号処理後のデータを順次記憶するラインバ
ッファと、このラインバッファに記憶されたデータを順
次読出して１ラインずつ走査しつつ表示する表示制御手
段とを含むことを特徴とする。表示画面の全体の走査時
間ではなく、復号処理に必要な時間に走査するラインに
相当するデータ分の記憶容量を有するラインバッファを
用いることにより、より規模の小さいビデオ表示システ
ムを実現できる。なお、この場合の復号処理は、特に、
ＹＵＶ色空間画像信号からポストフィルタ処理、色空間
変換処理を経てＲＧＢ色空間画像に展開するデコード処
理を指す。

【００１０】前記ラインバッファは、前記復号後のデー
タのｎライン分（ｎは自然数かつ復号後のデータ１フレ
ームの総ライン数よりも小なる数）に相当する記憶容量
を有することを特徴とする。表示画面の全体ではなく、
数ライン分の記憶容量のラインバッファを用いることに
より、より規模の小さいビデオ表示システムを実現でき
る。

【００１１】なお、前記画像データはＭＰＥＧ圧縮され
ており、この圧縮されている画像データを復号処理す
る。こうすることにより、より規模の小さいシステムに
よって、周知のＭＰＥＧ−４等の形式で圧縮されている
動画データを解凍しつつ画面に表示できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によっ
て示されている。図１は本発明によるビデオ表示システ
ムの実施の一形態を示すブロック図である。同図に示さ
れているように、本実施形態によるビデオ表示システム
においては、フレームメモリの代わりにラインバッファ
１７をデコード部１内に設けた構成である。ラインバッ
ファ１７は、復号後のデータ１フレームの総ラインより
も小なる数のラインのデータに相当する記憶容量を有す
るものとする。ＬＣＤ駆動装置２の内部には、ＬＣＤ３
に表示すべき画像データを記憶する表示用フレームメモ
リ２１と、キャラクタ表示信号とビデオ表示信号を表示
用フレームメモリへ取り込むタイミングを制御するキャ
ラクタ／ビデオ切換制御部２２とが設けられている。な
お、デコード部１は、ポストフィルタ処理部１５の処理
に用いるフィルタ処理用メモリ１９を含んで構成されて
いる。

【００１３】また、デコード部１は、ポストフィルタ処
理されたデータについて色変換処理を行う色変換処理部
１６と、この色変換処理されたデータを一時記憶するラ
インバッファ１７と、このラインバッファ１７に記憶さ
れたデータをビデオ表示信号として読出し、ＬＣＤ駆動
装置２に送出するＬＣＤ出力制御部１８と、ＬＣＤ駆動
装置２から出力されるビデオ表示制御信号に応じてＬＣ
Ｄ出力制御部１８を制御する出力同期制御部２０とを含
んで構成されている。

【００１４】かかる構成において、入力される符号スト
リームについてデコード処理、ポストフィルタ処理、色
変換処理を行った後のデータがラインバッファ１７に一
時記憶される。そして、このラインバッファ１７に記憶
されたデータは、ＬＣＤ出力制御部１８を介してＬＣＤ
駆動装置２内の表示用フレームメモリ２１に書込まれ
る。この書込みの際、ビデオ表示制御信号に同期してラ
インバッファ１７からデータが読出される。ラインバッ
ファ１７においては、１ライン〜数ライン程度のデータ
が一時記憶され、この記憶されたデータが読出される。
このため、ラインバッファ１７は、タイミング調整を行
う機能を有していることになる。

【００１５】この場合、表示のためにデータを読出す前
に、ラインバッファにそのデータを書込んでおけば良
い。何ライン分のデータをラインバッファに記憶する
か、つまりラインバッファの記憶容量は以下のように決
定する。すなわち、復号処理（ポストフィルタ処理、色
変換処理等）にある程度の時間が必要なので、この必要
な時間に走査するラインに相当するデータ分の記憶容量
を少なくとも有していれば良い。したがってラインバッ
ファは、少なくとも１ラインに相当するデータ分の記憶
容量を有していれば良い。ただし、ポストフィルタ処理
において複数上下ラインの画素間でフィルタ処理を行う
ことを考慮すると、１〜数ライン分例えば、８ライン程
度までの記憶容量とするのが妥当と考えられる。

【００１６】ところで、復号処理とは、ＭＰＥＧ等の動
画像圧縮技術において、圧縮ストリームから可変長復号
処理、逆量子化処理、逆ＤＣＴ処理、動き補償処理を経
てＹＵＶ色空間の画像に展開するデコードと、ＹＵＶ色
空間画像信号からポストフィルタ処理、色空間変換処理
を経てＲＧＢ色空間画像に展開するデコードの２つの復
号処理がある。ここで述べている復号処理は、ＹＵＶ色
空間以降の復号処理を指している。

【００１７】図２には、本システムの動作がタイミング
チャートによって示されている。同図に示されているよ
うに、本システムでは、Ｉフレームについてのデコード
処理、Ｐフレームについてのデコード処理が順に行われ
る。この各フレームについてのデコード処理結果につい
て色変換等の処理が行われ、この処理後のフレームにつ
いて表示が行われる。

【００１８】まず、Ｉフレーム（フレームｆ１）につい
て、ＶＯＰ（ｖｉｄｅｏｏｂｊｅｃｔｐｌａｎｅ）
デコード処理が３／６０ｓｅｃ行われると、１／６０ｓ
ｅｃの空白期間の後、フレームｆ１について色変換処理
等が１／６０ｓｅｃ行われ、出力される。この色変換処
理の際、フレームｆ１のデータは次のＰフレーム（フレ
ームｆ２）のデコード処理に用いられる。色変換処理さ
れたフレームｆ１については、４／６０ｓｅｃ（４ＶＣ
ＬＫ）の間、ディスプレイに表示されることになる。つ
まり、同じ画面が、垂直同期期間の４つ分に相当する期
間だけ表示されることになる。

【００１９】同様に、フレームｆ２，ｆ３…について
も、デコード処理、色変換処理等を経て出力され、ディ
スプレイに表示されることになる。なお、Ｉフレームお
よびＰフレームのＶＯＰデコード処理時間を３／６０ｓ
ｅｃとして図２には図示してあるが、動画像圧縮データ
ストリームのフレームレート処理時間内に処理が完了す
れば、このシステムは正常に動作する。例えば、図２の
ようにフレームレートが１５フレーム／ｓｅｃのとき４
／６０ｓｅｃ内にデコード処理を完了すればよい。

【００２０】ここで、デコード部１から出力されるビデ
オ表示信号及びＬＣＤ駆動装置２から出力されるビデオ
表示制御信号の例が図３及び図４に示されている。ま
ず、図３を参照すると、ビデオ表示制御信号である水平
同期信号ｖｉｄｅｏＨＳＹＮＣが、ＬＣＤ駆動装置２か
ら出力されると（ローレベルになると）、ＲＧＢについ
てのデータが同図に示されているように変化する。同図
に示されているビデオ表示信号はパラレルデータであ
り、データの有効期間においてデータイネーブル信号
（ＤａｔａＥｎ）がハイレベルになる。アドレス（Ａｄ
ｄｒｅｓｓ）は、実線で示されているように水平同期信
号がローレベルになっている期間にのみ与えても良い
し、破線で示されているようにパラレルデータを構成す
る各データについて与えても良い。なお、ＲＧＢの各信
号は、例えばそれぞれ６ビットであり、合計１８ビット
（Ｒ５〜Ｒ０、Ｇ５〜Ｇ０、Ｂ５〜Ｂ０）のパラレルデ
ータがデコード部１内のＬＣＤ出力制御部１８からＬＣ
Ｄ駆動装置２に送られることになる。

【００２１】一方、図４を参照すると、ビデオ表示制御
信号である水平同期信号ｖｉｄｅｏＨＳＹＮＣが、ＬＣ
Ｄ駆動装置２から出力されると（ローレベルになる
と）、ＲＧＢについてのデータが同図に示されているよ
うに変化する。同図に示されているビデオ表示信号はシ
リアルデータであり、データの有効期間においてデータ
イネーブル信号（ＤａｔａＥｎ）がハイレベルになる。
アドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ）は、実線で示されているよ
うに水平同期信号がローレベルになっている期間にのみ
与えても良いし、破線で示されているようにシリアルデ
ータそれぞれの先頭タイミングにおいて与えても良い。

【００２２】ここで、図５に示されているように、表示
領域Ｇ１全体のうち、動画像を表示するビデオ領域Ｇ２
以外の領域は、文字等のキャラクタを表示するキャラク
タ表示領域である。ビデオ領域Ｇ２については、垂直同
期信号ＶｉｄｅｏＶＳＹＮＣ及び水平同期信号Ｖｉｄｅ
ｏＨＳＹＮＣからなるビデオ表示制御信号を受取り、こ
れら両同期信号に同期して各ラインについて走査が行わ
れることになる。

【００２３】画像を画面に表示する場合、図６（ａ）に
示されているように、表示領域Ｇ１内を１ラインずつ走
査することになる。すなわち、同図中の矢印が走査する
各ラインであり、同図中の実線が各ライン間の帰線であ
る。そして、図６（ｂ）に示されているように、表示領
域Ｇ１全体のうち、ビデオ領域Ｇ２について表示走査を
行うことによって、その領域Ｇ２に動画像を表示する。
この場合、同図（ｃ）に示されているように、表示走査
位置よりも、ラインバッファへのビデオ書込み走査位置
の方が、時間的に先行するように制御する。表示走査位
置よりも時間的に先行していればよいので、表示の直前
にラインバッファに書込んでも良いし、少し余裕をもっ
てラインバッファに書込んでもよい。このように表示よ
り先行して書込むように制御することによって、同図
（ｂ）中のビデオ領域全体に相当するライン全体分の記
憶領域よりもはるかに少ない記憶容量のラインバッファ
を用意すればよいので、デコード部全体をより小さくす
ることができる。

【００２４】ところで、図７に示されているように、表
示画面の垂直方向の周期数（ＤｉｓｐｌａｙＯｕｔｐ
ｕｔＶｉｒｔｉｃａｌｃｙｃｌｅＮｕｍｂｅｒ；
ＤＯＶＮ）及び表示画面の水平方向の周期数（Ｄｉｓｐ
ｌａｙＯｕｔｐｕｔＨｏｒｉｚｏｎｔａｌｃｙｃ
ｌｅＮｕｍｂｅｒ；ＤＯＨＮ）に対して、動画像を表
示する領域は、垂直方向の高さＤＯＩＨ、水平方向の幅
ＤＯＩＷからなる領域である。そして、水平方向につい
ては、後述するように水平同期信号ＬＨＳＹＮＣがロー
レベルになっている期間ＤＯＨＳＷ及びそれに続く期間
ＤＨＢＰの後に、この動画像を表示する領域が開始して
いる。また、垂直方向については、後述するように垂直
同期信号ＬＶＳＹＮＣがローレベルになっている期間Ｄ
ＯＶＳＷ及びそれに続く期間ＤＶＢＰの後に、この動画
像を表示する領域が開始している。

【００２５】１ラインの走査時間は、図８（ａ）に示さ
れているように、水平同期信号ＬＨＳＹＮＣの立下りタ
イミングから次の立下りタイミングまでの期間ＤＯＨＮ
である。ただし、水平同期信号ＬＨＳＹＮＣがローレベ
ルになっている期間ＤＯＨＳＷについては表示が行われ
ない。この期間ＤＯＨＳＷに続く期間ＤＨＢＰの後に、
動画像を表示する期間が開始している。つまり、１ライ
ンに相当する期間ＤＯＨＮの一部分の期間ＤＯＩＷが図
７中の動画表示領域に相当する部分となる。この期間Ｄ
ＯＩＷにおいては、垂直イネーブル信号ＬＶＤＥＮがハ
イレベルになっている。

【００２６】また、図８（ｂ）に示されているように、
垂直同期信号ＬＶＳＹＮＣの立下りタイミングから次の
立下りタイミングまでの期間ＤＯＶＮが１／６０ｓｅｃ
であり、１画面に相当する。ただし、垂直同期信号ＬＶ
ＳＹＮＣがローレベルになっている期間ＤＯＶＳＷにつ
いては表示が行われない。この期間ＤＯＶＳＷに続く期
間ＤＶＢＰの後に、動画像を表示する期間ＤＯＩＨが開
始している。つまり、１画面に相当する期間ＤＯＶＮの
一部分の期間ＤＯＩＨが図７中の動画表示領域に相当す
る部分となる。この期間ＤＯＩＨにおいては、水平同期
信号ＬＨＳＹＮＣがローレベルとハイレベルとを繰返し
ている。この立下りから次の立下りまでが同図（ａ）に
示されている期間ＤＯＩＷである。

【００２７】なお、以上はＬＣＤに表示すべきデータの
処理について説明したが、表示の際に走査を行うディス
プレイであればそれ以外のディスプレイについて本シス
テムを広く採用できる。請求項の記載に関し、本発明は
更に以下の態様を採り得る。（１）前記表示制御手段は、表示の際の同期信号に同期
して前記ラインバッファからデータを読出すことを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載のビデオ表示シス
テム。

【００２８】（２）前記圧縮されている画像データの復
号処理は、符号ストリームについてのデコード処理、ポ
ストフィルタ処理及び色変換処理を含むことを特徴とす
る請求項３記載のビデオ表示システム。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、フレーム
メモリよりもはるかに記憶容量の少ないラインバッファ
を用いることにより、システム全体の規模を小さくする
ことができ、また消費電力を低減できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるビデオ表示システムの実施の一形
態を示すブロック図である。

【図２】図１のビデオ表示システムの動作を示すタイム
チャートである。

【図３】図１中のデコード部とＬＣＤ駆動装置との間で
授受される信号の一例を示すタイムチャートである。

【図４】図１中のデコード部とＬＣＤ駆動装置との間で
授受される信号の他の例を示すタイムチャートである。

【図５】表示画面における表示領域とビデオ領域との関
係を示す図である。

【図６】（ａ）は表示領域における走査を示す図、
（ｂ）は表示領域とビデオ領域との関係を示す図、
（ｃ）は表示走査位置とビデオ書込み走査位置との時間
関係を示す図である。

【図７】表示領域とビデオ領域との関係を示す図であ
る。

【図８】（ａ）は水平同期信号等を示すタイムチャー
ト、（ｂ）は垂直同期信号等を示すタイムチャートであ
る。

【図９】従来のビデオ表示システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１デコード部２ＬＣＤ駆動装置３ＬＣＤ１１動画像デコード処理部１２メモリインタフェース１３，１４復号用フレームメモリ１５ポストフィルタ処理部１６色変換処理部１７ラインバッファ１８ＬＣＤ出力制御部１９フィルタ処理用メモリ２０出力同期制御部２１表示用フレームメモリ２２キャラクタ／ビデオ切換制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK08 MA00 PP05 PP06 SS00 UA05 UA32 5C066 AA03 GA01 GA02 GA31 GB01 HA03 JA00 KC01 KE07 KE11 KM13 5C082 AA01 AA02 BA12 BA41 BB44 BD02 DA26 DA59 MM04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮されている画像データを復号処理し
て表示するビデオ表示システムであって、前記復号処理
に必要な時間に走査するラインに相当するデータ分の記
憶容量を有し復号処理後のデータを順次記憶するライン
バッファと、このラインバッファに記憶されたデータを
順次読出して１ラインずつ走査しつつ表示する表示制御
手段とを含むことを特徴とするビデオ表示システム。
【請求項２】前記ラインバッファは、前記復号後のデ
ータのｎライン分（ｎは自然数かつ復号後のデータ１フ
レームの総ライン数よりも小なる数）に相当する記憶容
量を有することを特徴とする請求項１記載のビデオ表示
システム。
【請求項３】前記画像データはＭＰＥＧ圧縮されてお
り、この圧縮されている画像データを復号処理すること
を特徴とする請求項１又は２記載のビデオ表示システ
ム。