JP2004072153A - 復号化装置及び方法、並びにディジタル放送受信装置 - Google Patents

復号化装置及び方法、並びにディジタル放送受信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ディスプレイ上に複数の映像を同時に表示する場合に、表示サイズに応じた表示品位で映像を表示させること。
【解決手段】リソース割当部１８では、表示サイズの情報に基づいて、逆ＤＣＴ処理や動き補償・フレーム間予測復号化処理などの復号化処理における各映像間のリソースの割り当てを行う。逆ＤＣＴ部１２，１３では、リソース割当部１８で決められたリソースでそれぞれＤＣＴ係数を用いて逆ＤＣＴ処理を行って予測誤差を得る。動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５では、リソース割当部１８で決められたリソースで、動きベクトル及び予測誤差を用いて動き補償・フレーム間予測復号化処理を行って復元映像を得る。スケーリング部１６，１７では、表示サイズ情報に基づいて復元映像のスケーリングを行う。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復号化装置及び方法、並びにディジタル放送受信装置に関し、特に、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）方式の動画像符号化を用いる復号化装置及び方法、並びにディジタル放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像表示の分野において、ディスプレイ画面上に２以上の映像を表示させることが行われる。従来、ディスプレイ画面上に２以上の映像を表示する場合、それぞれのチャネルで送信された映像を個別の復号化器で個別に復号化し、それぞれの復号化信号に対して個別にフォーマット変換やスケーリングを行って、ディスプレイ上に表示する。この方法では、ディスプレイに表示する映像の数だけ復号化器、フォーマット部、スケーリング部を設ける必要があり、装置構成が大型化する。
【０００３】
近年、ＭＰＥＧ方式による復号化処理を行う際に、空間周波数及び動きベクトルを意図的に操作することにより、あらかじめ希望した映像サイズに復号化する、いわゆるダウンデコード処理が行われるようになってきている。このダウンデコード技術は、例えば、特開２０００−３４１６９５（対応欧州特許出願公報ＥＰ１０５４５６６Ａ１）に開示されている。このダウンデコード処理を行うことにより、ディスプレイに表示する映像の数だけの復号化器を必要とせず、復号化器の処理能力を低減させることが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダウンデコード処理で複数の映像を処理する場合は、入力映像フォーマットに応じて固定的に空間周波数及び動きベクトルを操作する。例えば、図３に示すように、比較的大きい映像３２と比較的小さい映像３３をディスプレイ３１に同時に表示する場合、表示する映像が２つであるので、映像３２，３３の表示サイズに関係なく固定的に復号化処理のリソースを１／２ずつにする。そして、このリソースで空間周波数及び動きベクトルを操作してダウンデコード処理を行う。その後、各復号化信号を用いて映像３２の表示サイズと映像３３の表示サイズとにそれぞれスケーリングする。
【０００５】
このように映像の表示サイズに関係なく固定的に空間周波数及び動きベクトルを操作してダウンデコード処理をすると、映像３２と映像３３とで割り当てられるリソースが等しいために、比較的大きい映像３２の品位が比較的小さい映像３３の品位よりも相対的に悪くなってしまう。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ上に複数の映像を同時に表示する場合に、表示サイズに応じた表示品位で映像を表示させることができる復号化装置及び方法、並びにディジタル放送受信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の復号化装置は、ディスプレイに表示する少なくとも２つの映像の表示サイズの情報に基づいて復号化処理のリソースを割り当てるリソース割り当て手段と、前記リソース割り当て手段において割り当てられたリソースで、前記映像毎のＭＰＥＧ符号化信号に対して逆離散コサイン変換を行う逆離散コサイン変換手段と、前記リソース割り当て手段において割り当てられたリソースで、前記映像の前記逆離散コサイン変換後の信号に対してそれぞれ動き補償及び予測復号化処理を行う動き補償・予測復号化手段と、前記動き補償・予測復号化処理後の信号に対して前記ディスプレイ表示用にそれぞれスケーリングを行うスケーリング手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明のディジタル放送受信装置は、上記復号化装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
これらの構成によれば、表示サイズに応じて割り当てられたリソースで逆離散コサイン変換や動き補償及び予測復号化処理を行うので、表示サイズに応じて適切な表示品位で映像を表示することが可能となる。これにより、ディスプレイ上に表示サイズが異なる複数の映像を同時に表示したとしても、各映像の表示品位に差が出ず、例えば、表示サイズの大きい映像の表示品位が劣化することはない。
【００１０】
本発明の復号化方法は、ディスプレイに表示する少なくとも２つの映像の表示サイズの情報に基づいて復号化処理のリソースを割り当てるリソース割り当て工程と、前記リソース割り当て工程において割り当てられたリソースで、前記映像毎のＭＰＥＧ符号化信号に対して逆離散コサイン変換を行う逆離散コサイン変換工程と、前記リソース割り当て手段において割り当てられたリソースで、前記映像の前記逆離散コサイン変換後の信号に対してそれぞれ動き補償及び予測復号化処理を行う動き補償・予測復号化工程と、前記動き補償・予測復号化処理後の信号に対して前記ディスプレイ表示用にそれぞれスケーリングを行うスケーリング工程と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明者は、従来ダウンデコード処理において、表示サイズに関係なく固定的にリソースを割り当てて、動きベクトルや空間周波数を操作しているために、表現型式によっては画質が悪くなることに着目し、表示サイズに応じて復号化処理のリソースを割り当てて、動きベクトルや空間周波数を操作することにより、表示サイズに応じて適切な表示品位で映像を表示することができることを見出し本発明をするに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の骨子は、表示サイズに応じて割り当てられたリソースで逆離散コサイン変換や動き補償及び予測復号化処理を行うことにより、表示サイズに応じて適切な表示品位で映像を表示することである。これにより、ディスプレイ上に表示サイズが異なる複数の映像を同時に表示したとしても、各映像の表示品位に差が出ず、例えば、表示サイズの大きい映像の表示品位が劣化することはない。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、ディスプレイ上に２つの映像（図３における映像３２，３３）を表示する場合について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る復号化装置の構成を示すブロック図である。図１に示す復号化装置は、ＤＣＴ係数と動きベクトル情報とを分離する信号分離部１１と、復号化信号に対して逆離散コサイン変換（逆ＤＣＴ変換）を行う逆ＤＣＴ部１２，１３と、逆ＤＣＴ変換後の信号に対して動き補償・フレーム間予測復号化処理を行う動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５と、動き補償・フレーム間予測復号化後の信号に対してスケーリングを行うスケーリング部１６，１７と、スケーリング部１６，１７からの表示サイズの情報に基づいてリソースの割り当てを行うリソース割当部１８とから主に構成されている。
【００１５】
このような構成を有する復号化装置においては、動きベクトル情報及びＤＣＴ係数が信号分離部１１に送られる。信号分離部１１では、動きベクトル情報とＤＣＴ係数とを分離し、動きベクトルを動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５に出力し、ＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ部１２，１３に出力する。また、信号分離部１１では、ディスプレイに表示する２つの映像３２，３３のＤＣＴ係数を分離し、一方の映像３２のＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ部１２に出力し、他方の映像３３のＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ部１３に出力する。
【００１６】
リソース割当部１８には、ディスプレイ上に表示する最終映像の表示サイズの情報が送られる。リソース割当部１８では、表示サイズの情報に基づいて、逆ＤＣＴ処理や動き補償・フレーム間予測復号化処理などの復号化処理における各映像間のリソースの割り当てを行う。表示サイズが比較的大きい映像については多くのリソースを割り当て、表示サイズが比較的小さい映像について少ないリソースを割り当てる。ここでは、映像３２が相対的に表示サイズが大きいので比較的多くリソースを割り当てる。映像３３は相対的に表示サイズが小さいので比較的少なくリソースを割り当てる。そして、リソース割当部１８は、このように決められたリソース割り当て情報を逆ＤＣＴ部１２，１３及び動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５に各処理部の係数として出力する。
【００１７】
逆ＤＣＴ部１２，１３では、リソース割当部１８で決められたリソースでそれぞれＤＣＴ係数を用いて逆ＤＣＴ処理を行って予測誤差を得る。逆ＤＣＴ部１２では、映像３２の予測誤差を得て、逆ＤＣＴ部１３では、映像３３の予測誤差を得る。そして、逆ＤＣＴ部１２，１３は、この予測誤差を動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５に出力する。すなわち、逆ＤＣＴ部１２で得られた映像３２の予測誤差は、動き補償・フレーム間予測復号化部１４に出力され、逆ＤＣＴ部１３で得られた映像３３の予測誤差は、動き補償・フレーム間予測復号化部１５に出力される。
【００１８】
動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５では、リソース割当部１８で決められた係数で、動きベクトル及び予測誤差を用いて動き補償・フレーム間予測復号化処理を行って復元映像を得る。すなわち、動き補償・フレーム間予測復号化部１４では、映像３２の復元映像が得られ、動き補償・フレーム間予測復号化部１５では、映像３３の復元映像が得られる。そして、動き補償・フレーム間予測復号化部１４，１５は、この復元映像をスケーリング部１６，１７に出力する。すなわち、動き補償・フレーム間予測復号化部１４で得られた映像３２の復元映像は、スケーリング部１６に出力され、動き補償・フレーム間予測復号化部１５で得られた映像３３の復元映像は、スケーリング部１７に出力される。
【００１９】
スケーリング部１６，１７では、最終映像イメージに沿ったフォーマット変換を行うと共に、表示サイズ情報に基づいて復元映像のスケーリングを行う。すなわち、スケーリング部１６では、映像３２の復元映像のスケーリングを行い、スケーリング部１７では、映像３３の復元映像のスケーリングを行う。このとき、図３に示すように、映像３２は比較的大きくスケーリングされ、映像３３は比較的小さくスケーリングされる。このようにスケーリングされた映像３２，３３が図３に示すようにディスプレイ３１上に表示される。
【００２０】
このように、最終映像出力の表示サイズに応じて復号化処理に対するリソースを割り当てるので、すなわち、表示サイズに応じて復号化処理における空間周波数のフィルタリング係数及び動きベクトルに対する処理を変化させるので、表示サイズに応じた表示品位で映像を表示させることができる。この結果、ディスプレイ上に複数の映像を同時に表示する従来の方法に比べて、表示サイズに関係なく、最適な表示品位で映像を表示することができる。特に、この方法によれば、比較的大きいサイズの映像の表示品位の劣化を防止することが可能となる。
【００２１】
ここで、具体例について説明する。２つの１０８０ｉのＭＰＥＧ映像をディスプレイ上に表示する場合について説明する。この場合、一つの映像は、表示サイズをディスプレイの１／２に縮小し、もう一つの映像は、表示サイズをディスプレイの１／８に縮小する。
【００２２】
この場合、表示サイズをディスプレイの１／２に縮小する映像（１／２映像と省略する）は、表示サイズが相対的に大きいので、表示サイズをディスプレイの１／８に縮小する映像（１／８映像と省略する）に比べて高い映像品位が必要とされる。このため、１／２映像に対して１／８映像より多くのリソースを割り当てる。具体的には、１／２映像には、１／８映像の４倍のリソースを割り当てる。
【００２３】
まず、ブロック単位での空間周波数に関するフィルタリング係数について、１／２映像を１／８映像の４倍にする。すなわち、１／２映像については、空間周波数に関するフィルタリング係数を本来の係数の１／２とし、１／８映像については、空間周波数のフィルタリング係数を本来の係数の１／８とする。また、動きベクトルについても、１／２映像を１／８映像の４倍にする。すなわち、１／２映像については、動きベクトルを本来の動きベクトルの１／２とし、１／８映像については、動きベクトルを本来の動きベクトルの１／８とする。
【００２４】
これにより、表示サイズに応じて適切な表示品位で映像を表示することが可能となり、ディスプレイ上に１／２映像と１／８映像を同時に表示したとしても、各映像の表示品位に差が出ず、１／２映像の表示品位が劣化することはない。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る復号化装置を備えたディジタル放送受信装置について説明する。
図２は、図１に示す本発明の一実施の形態に係る復号化装置を備えたディジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図２に示すディジタル放送受信装置は、装置全体を制御する制御部２１と、希望波を抽出・検波するチューナ２２と、検波された信号に対して復調処理を行う復調部２３と、復調後の信号を映像信号と音声信号に分離する分離部２４と、映像信号に対して映像復号化処理を行う映像復号化部２５と、復元映像をスケーリングするスケーリング部２６，２７と、スケーリングされた映像と他の情報を合成するグラフィック部２８と、音声信号に対して音声復号化処理を行う音声復号化処理部２９とから主に構成されている。
【００２７】
このような構成を有するディジタル放送受信装置においては、パラボラアンテナで受信した衛星ディジタル放送のＢＳ−ＩＦ信号が入力端子より入力され、チューナ２２に送られる。チューナ２２では、制御部２１からの選局データに基づいて希望波を抽出し、検波して、得られたベースバンド変調信号を復調部２３に出力する。
【００２８】
復調部２３では、ベースバンド変調信号に復調処理を行った後に、誤り訂正処理を行って、トランスポートストリーム（ＴＳ）を生成し、このＴＳを分離部２４に出力する。分離部２４では、ＴＳから多重化されたＭＰＥＧ映像信号とＭＰＥＧ音声信号とを分離し、ＭＰＥＧ映像信号を映像復号化部２５に出力し、ＭＰＥＧ音声信号を音声復号化部２９に出力する。
【００２９】
音声復号化部２９では、ＭＰＥＧ音声信号に対して音声復号化処理を行い、最終的にアナログ音声信号にした上で音声出力端子より出力する。
【００３０】
一方、映像復号化部２５では、分離部２４からのＭＰＥＧ映像信号に対して映像復号化処理を行う。このとき、ディスプレイ上に複数の映像を同時に表示する場合には、上述したように、復号化処理において、表示サイズに応じて割り当てられたリソースで逆離散コサイン変換や動き補償及び予測復号化処理を行う。このとき、表示サイズ情報は、制御部２１から与えられる。
【００３１】
得られた復元映像（同時に表示する映像）は、それぞれスケーリング部２６，２７に送られる。スケーリング部２６，２７では、制御部２１から指定された最終出力イメージに沿ったフォーマット変換をすると共に、その後最終映像イメージに合ったサイズにスケーリングする。
【００３２】
スケーリングされたディジタル映像信号は、グラフィック部２８に送られる。グラフィック部２８では、制御部２１から指定された番組情報やインターフェースなどのオンスクリーンを合成した後、最終的にアナログ映像信号とし、このアナログ映像信号を映像出力端子より出力する。
【００３３】
このように、ディジタル放送受信装置において、ディスプレイ上に複数の映像を同時に表示する場合、従来の方法に比べて、表示サイズに関係なく、最適な表示品位で映像を表示することができる。特に、この装置によれば、比較的大きいサイズの映像の表示品位の劣化を防止することが可能となる。
【００３４】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、ディスプレイ上に２つの映像を表示する場合について説明しているが、本発明においては、ディスプレイ上に３つ以上の映像を表示する場合につても、適切にリソースの割り当てをすることにより実現することが可能である。また、上記実施の形態における数値や大きさについては、特に限定されず種々変更して実施することが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表示サイズに応じて割り当てられたリソースで逆離散コサイン変換や動き補償及び予測復号化処理を行うので、表示サイズに応じて適切な表示品位で映像を表示することが可能となる。これにより、ディスプレイ上に表示サイズが異なる複数の映像を同時に表示したとしても、各映像の表示品位に差が出ず、例えば、表示サイズの大きい映像の表示品位が劣化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す本発明の一実施の形態に係る復号化装置を備えたディジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】映像表示イメージを示す図である。
【符号の説明】
１１　信号分離部
１２，１３　逆ＤＣＴ部
１４，１５　動き補償・フレーム間予測復号化部
１６，１７，２６，２７　スケーリング部
１８　リソース割当部
２１　制御部
２２　チューナ
２３　復調部
２４　分離部
２５　映像復号化部
２８　グラフィック部
２９　音声復号化部
３１　ディスプレイ画面
３２　比較的大きい映像
３３　比較的小さい映像

Claims (3)

  1. ディスプレイに表示する少なくとも２つの映像の表示サイズの情報に基づいて復号化処理のリソースを割り当てるリソース割り当て手段と、前記リソース割り当て手段において割り当てられたリソースで、前記映像毎のＭＰＥＧ符号化信号に対して逆離散コサイン変換を行う逆離散コサイン変換手段と、前記リソース割り当て手段において割り当てられたリソースで、前記映像の前記逆離散コサイン変換後の信号に対してそれぞれ動き補償及び予測復号化処理を行う動き補償・予測復号化手段と、前記動き補償・予測復号化処理後の信号に対して前記ディスプレイ表示用にそれぞれスケーリングを行うスケーリング手段と、を具備することを特徴とする復号化装置。
  2. 請求項１記載の復号化装置を備えたことを特徴とするディジタル放送受信装置。
  3. ディスプレイに表示する少なくとも２つの映像の表示サイズの情報に基づいて復号化処理のリソースを割り当てるリソース割り当て工程と、前記リソース割り当て工程において割り当てられたリソースで、前記映像毎のＭＰＥＧ符号化信号に対して逆離散コサイン変換を行う逆離散コサイン変換工程と、前記リソース割り当て手段において割り当てられたリソースで、前記映像の前記逆離散コサイン変換後の信号に対してそれぞれ動き補償及び予測復号化処理を行う動き補償・予測復号化工程と、前記動き補償・予測復号化処理後の信号に対して前記ディスプレイ表示用にそれぞれスケーリングを行うスケーリング工程と、を具備することを特徴とする復号化方法。
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