JP2823806B2

JP2823806B2 - 画像復号装置

Info

Publication number: JP2823806B2
Application number: JP32674994A
Authority: JP
Inventors: 孝之小林; 豊岡田; 茂小松; 勝巳後藤; 律彦永井; 嘉郁川村; 隆二西塔
Original assignee: 株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH08186822A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像復号装置に関し、
特に、符号化された画像データを含むビットストリーム
を入力して該画像データを復号する際に、復号を開始す
べき時刻の情報をビットストリーム中に挿入する画像復
号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル信号によって表現され
た画像データを伝送または蓄積する場合に、画像データ
のデータ量を削減するために符号化が行われている。符
号化の方法としては、画像データの時間的相関性または
空間的相関性を利用して冗長度を削減する方法がある。
時間的相関性を利用する方法としては、連続する２画面
（フレーム）の差分を符号化したり、画像の動きを検出
して動き補償を行ったりするものがある。一方、空間的
相関性を利用する方法としては、画像を所定の大きさの
ブロック（例えば縦方向、横方向とも８画素ずつ）に分
けてブロック内の画像データを直交変換し、変換係数を
スキャン変換（例えば低周波成分から高周波成分の順に
並びかえる）した後に、可変長符号化を行うものがあ
る。

【０００３】また、近年、前記２つの方法を併用する画
像符号化方式として、ＭＰＥＧ（Moving Picture Exper
ts Group）によって標準化が進められている「ＩＳＯ／
ＩＥＣ１３８１８−２」に記載の”Generic Coding of
Moving Pictures and Associated Audio”において画像
符号化方式（以下、ＭＰＥＧ２という）の暫定勧告がな
されている。

【０００４】このＭＰＥＧ２については、図１０に示す
ＭＰＥＧ２が搭載されたデコーダが知られている。この
デコーダは、図１０に示すように、ＭＰＥＧシステムデ
コーダ５１およびビデオデコーダ５２から構成されてい
る。システムストリームは、ビデオ素材やオーディオ素
材等を符号化した後に、ネットワークや蓄積メディア等
の伝送媒体に伝送または記憶されたビットストリームで
ある。このシステムストリームは、ＭＰＥＧシステムデ
コーダ５１で所望のビデオストリーム、システム時刻基
準参照値ＳＣＲ（System Clock Rsference）や復号時刻
管理情報ＤＴＳ（Decoding Time Stamp ）を含むタイミ
ング情報１０１に復号される。次に、復号時刻になった
ときにビデオデコーダ５２でビデオストリームの復号を
開始し、再生画像２００を復号する。

【０００５】次に、図１１にＭＰＥＧシステムデコーダ
５１のシステム構成を示す。図１１に示すように、ＭＰ
ＥＧシステムデコーダ５１は、リンクヘッダ解析部６
１、アダプテーションヘッダ解析部６２、ＰＥＳ（Peck
tized Elementary Stream ）パケットヘッダ解析／分離
部６３、クロック再生ＰＬＬ部６５およびＳＣＲカウン
タ部６４から構成されている。

【０００６】入力されたシステムストリームはリンクヘ
ッダ解析部６１で、リンクヘッダを解析して同期回復を
行い、次に、アダプテーションヘッダ解析部６２でアダ
プテーションヘッダを解析して所望のＰＩＤ（Packet I
dentification ）に対応するパケットのペイロードを得
る。次に、ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部６３で所
望のパケットのペイロード中に多重化されたビデオパケ
ットおよびオーディオパケットを分離してビデオストリ
ーム１００およびオーディオストリームを出力する。こ
こで、ビデオストリーム１００とオーディオストリーム
を同期させるために、タイミング情報１０１としてビデ
オＤＴＳおよびオーディオＤＴＳを出力する。クロック
再生ＰＬＬ部６５は、アダプテーションヘッダ解析部６
２で解析されたプログラム時刻基準参照値ＰＣＲに基づ
いて２７ＭＨZ のクロックを再生する。

【０００７】次に、図１２にビデオデコーダ５２に適応
する画像復号装置７０のシステム構成を示す。この画像
復号装置は、図１２に示すように、バッファメモリ制御
部７１、バッファメモリ７２、ＤＴＳバッファメモリ７
３、可変長復号器７４、スキャン変換器７５、逆量子化
器７６、逆ＤＣＴ部７７、動き補償画像再生部７８およ
び予測フレームメモリ７９から構成され、符号化された
画像データを含む入力ビットストリーム１００を復号し
て再生画像２００を出力するものである。

【０００８】次に、図１２に示す画像復号装置７０の復
号動作について説明する。まず、入力ビットストリーム
１００は、バッファメモリ制御部７１によって制御され
てバッファメモリ７２に順次に蓄積される。バッファメ
モリ制御部７１は、ヘッダアドレス情報やＤＴＳをＤＴ
Ｓバッファメモリ７３に書き込む。一方、ＤＴＳバッフ
ァメモリ７３に記憶された情報を順次に読み出しヘッダ
アドレス情報やＤＴＳに基づいてバッファメモリ７２か
らの読み出しを開始する。バッファメモリ７２から読み
出された画像データは、可変長復号器７４によって可変
長復号される。なお、画像データには、可変長符号化さ
れているものと固定長符号化されているものとがあり、
両者とも可変長復号器７４によって復号されるものとす
る。次に、スキャン変換器７５によって画像データの順
序を並び換えた後に、逆量子化器７６によって逆量子化
される。次に、逆ＤＣＴ部７７によって逆離散コサイン
変換される。動き補償画像再生部７８では、フレーム間
差分データを受信した場合は、参照データを予測フレー
ムメモリ７９から読み出し、受信データと加算した後
に、再生画像を予測フレームメモリ７９に書き込み、再
生画像２００を出力する。一方、フレーム内で符号化さ
れたデータを受信した場合は、受信データをそのまま予
測フレームメモリ７９に書き込み、再生画像２００を出
力する。

【０００９】ここで、各フレームの復号を開始する場合
の制御方法を説明する。各フレームの復号を開始する場
合の制御方法は、ＭＰＥＧ２のプログラムストリームや
トランスポートストリーム等のシステムストリーム中に
付加されたタイミング情報１０１を用いるものである。
このシステムストリームは、１つのビットストリーム中
に、ビデオストリーム、オーディオストリームやその他
の情報を多重化して構成されている。ビデオストリーム
やオーディオストリーム等は、ＭＰＥＧシステムデコー
ダにより分離されてビデオ復号器やオーディオ復号器等
に供給される。

【００１０】このようにして、図１２に示すようなビデ
オの入力ビットストリーム１００とタイミング情報１０
１は得られる。タイミング情報１０１としては、基準時
刻を表すＳＣＲ（プログラムストリームではＳＣＲ、ト
ランスポートストリームではＰＣＲと呼ばれるが、以下
まとめてＰＣＲとする。）、復号開始時刻情報を表すＤ
ＴＳ、表示開始時刻情報を表すＰＴＳ（Presentation T
ime Stamp ）がある。なお、ＤＴＳはＰＴＳと異なる場
合にのみ与えられる情報であり、ＤＴＳとＰＴＳが同一
である場合にはＰＴＳのみが与えられる。従って、復号
開始時刻情報は、ＤＴＳまたはＰＴＳにより判ることに
なるが、以下では両方を代表して復号開始時刻情報はＤ
ＴＳで与えられるものとする。時刻計測は、画像復号装
置内にＳＴＣカウンタを設け、ＳＣＲをこのＳＴＣカウ
ンタにセットしてシステムデコーダから与えられる２７
ＭHZの基準クロックをカウントアップして行う。また、
入力したＤＴＳはバッファメモリ制御部７１の内部に記
憶させておく。ここで、各フレームの復号を開始するに
は、バッファメモリ７２に蓄積されたデータをＳＴＣと
ＤＴＳとが一致する時刻に読み出しを開始するように制
御する。

【００１１】次に、図１３に示す画像復号装置のバッフ
ァメモリ制御部７１によって復号を開始する動作につい
て説明する。まず、書込ヘッダ解析部８１は入力ビット
ストリーム１００のピクチャヘッダを解析してヘッダフ
ラグを得る。次に、書込制御部８２では、ヘッダフラグ
の位置に対応するバッファメモリ７２のアドレスをヘッ
ダアドレス情報として取得してピクチャヘッダアドレス
多重部８３に出力するとともに、ビットストリームを順
次にバッファメモリ７２に書き込む。一方、ピクチャヘ
ッダアドレス多重部８３は、ヘッダアドレス情報の後に
復号開始時刻情報を表すＤＴＳを多重化し、ＤＴＳ書込
制御部８４を介して順次にヘッダアドレス情報やＤＴＳ
をＤＴＳバッファメモリ７３に書き込む。

【００１２】一方、ＤＴＳ読出制御部８５は、ＤＴＳバ
ッファメモリ７３からヘッダアドレス情報を読み出し、
ヘッダアドレス情報を復号開始アドレスとして読出制御
部８６に引き渡す。また、ＤＴＳ読出制御部８５は復号
開始時刻情報を表すＤＴＳをＰＣＲ／ＤＴＳ比較部８７
に引き渡す。ここで、ＰＣＲ／ＤＴＳ比較部８７は、プ
ログラム時刻基準参照値ＰＣＲとＤＴＳを比較し、両者
が一致した場合には、復号開始信号を読出制御部８６に
出力する。次に、復号開始信号を入力した読出制御部８
６は、バッファメモリ７２の復号開始アドレスに対応す
るビットストリームの読み出しを開始し、読み出された
ビットストリームを可変長復号器７４に引き渡して復号
を開始する。また、ＤＴＳ読出制御部８５では、復号開
始信号により次のヘッダアドレス情報を読み出す。

【００１３】このように、従来の画像復号装置は、ＤＴ
Ｓを用いて復号の開始を制御する場合は、音声データと
画像データの同期が取りやすいという利点を有するもの
である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像復号装置にあっては、単独ストリームとなったビデ
オビットストリームとタイミング情報のストリームを別
々のバッファメモリに蓄積するため、相互の対応関係を
示す付加情報としてヘッダアドレス情報が必要になり、
さらに、ＭＰＥＧシステムデコーダによってビデオビッ
トストリームとタイミング情報を分離してビデオ復号器
に入力するため、分離後のビデオビットストリームとタ
イミング情報のストリームとの時間関係を正確に伝えら
れないといった問題があった。

【００１５】また、ＭＰＥＧシステムデコーダによって
ビデオビットストリームとタイミング情報を分離した後
に、画像復号装置に入力することで、別々の信号バスを
必要とするため、ＬＳＩ化する際にピン数の増加を余儀
なくされ、ＬＳＩを小型化し難いといった問題があっ
た。そこで、本発明は、分離された画像ビットストリー
ム中に復号開始時刻情報を多重化してバッファメモリに
書き込むことができ、復号開始時刻に正確に復号を開始
するように制御できる画像復号装置を提供することを目
的としている。

【００１６】また、多重化ビットストリームと復号開始
時刻情報および当該ビデオストリームに対応するタイミ
ング位置を示すフラグ信号のみを入力するため、従来の
ように復号開始時刻情報を分離して装置に入力しなくて
も、より少ない本数の信号線を用いて制御することがで
き、ＬＳＩの小型化を容易にできる画像復号装置を提供
することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、符号化された画像データを含
むビットストリームを入力するとともに、該ビットスト
リームに含まれる基準時刻情報と復号開始時刻情報およ
び画像ビットストリームのタイミング位置にそれぞれ対
応する基準時刻位置と復号開始時刻位置および画像ビッ
トストリーム位置を入力して画像データの各フレームの
復号を開始する画像復号装置において、前記ビットスト
リームから復号開始時刻位置に対応する復号開始時刻情
報を分離する復号開始時刻情報分離手段と、前記ビット
ストリームから画像ビットストリーム位置に対応する画
像ビットストリームを分離する画像ビットストリーム分
離手段と、該画像ビットストリームに含まれる画像ヘッ
ダから画像開始位置を検出する画像開始位置検出手段
と、該画像開始位置の後に該画像ビットストリームに復
号開始時刻情報を挿入する復号開始時刻情報挿入手段
と、該復号開始時刻情報を含む画像ビットストリームを
記憶する画像記憶手段と、記憶された画像ビットストリ
ームを順次に読み出し、該画像ビットストリームに含ま
れる復号開始時刻情報に基づいて該画像記憶手段に記憶
された画像ビットストリームの読み出しを開始するよう
に制御する読出制御手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１８】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、入力された前記ビットストリームから前記基準
時刻位置に対応する基準時刻情報を分離する基準時刻情
報分離手段と、基準時刻情報に基づいて基準時刻を計測
する基準時刻計測手段と、順次に読み出された画像ビッ
トストリームに含まれる復号開始時刻情報が計測された
前記基準時刻と一致した場合には、読み出し開始を表す
読出開始信号を発生する時刻比較手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【００１９】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記復号開始時刻情報分離手段は、前記復号開
始時刻情報を一時保持するラッチと、入力された前記ビ
ットストリームから復号開始時刻位置に対応する復号開
始時刻情報を分離できなかった場合には、該ラッチに一
時保持された復号開始時刻情報に１フレーム分の時間を
表す１フレーム時間値を加算して新たな復号開始時刻情
報を算出する加算器と、を有することを特徴とする。

【００２０】

【作用】請求項１記載の発明では、入力されたビットス
トリームから復号開始時刻位置に対応する復号開始時刻
情報を復号開始時刻情報分離手段で分離し、ビットスト
リームから画像ビットストリーム位置に対応する画像ビ
ットストリームを画像ビットストリーム分離手段で分離
する。ここで、画像ビットストリームに含まれる画像ヘ
ッダから画像開始位置を画像開始位置検出手段で検出
し、この画像開始位置の後に画像ビットストリームに復
号開始時刻情報を復号開始時刻情報挿入手段で挿入す
る。次に、復号開始時刻情報を含む画像ビットストリー
ムを画像記憶手段に記憶する。

【００２１】一方、記憶された画像ビットストリームを
順次に読み出し、画像ビットストリームに含まれる復号
開始時刻情報に基づいて画像記憶手段に記憶された画像
ビットストリームの読み出しを開始するように読出制御
手段で制御するように構成するので、分離された画像ビ
ットストリーム中に復号開始時刻情報を多重化してバッ
ファメモリに書き込むことができ、復号開始時刻に正確
に復号を開始するように制御できる。

【００２２】また、多重化ビットストリームと復号開始
時刻情報および当該ビデオストリームに対応するタイミ
ング位置を示すフラグ信号のみを入力するため、従来の
ように復号開始時刻情報を分離して装置に入力しなくて
も、より少ない本数の信号線を用いて制御することがで
き、ＬＳＩの小型化が容易にできる。請求項２記載の発
明では、請求項１記載の発明において、入力されたビッ
トストリームから基準時刻位置に対応する基準時刻情報
を基準時刻情報分離手段で分離し、基準時刻情報に基づ
いて基準時刻を基準時刻計測手段で計測する。ここで、
画像記憶手段から順次に読み出された画像ビットストリ
ームに含まれる復号開始時刻情報が計測されたこの基準
時刻と一致した場合には、読み出し開始を表す読出開始
信号を時刻比較手段で発生して読出制御手段に出力し、
画像記憶手段に記憶された画像ビットストリームの読み
出しを読出制御手段に開始させるように構成するので、
バッファメモリから読み出された復号開始時刻に基づい
て正確に復号を開始するように制御できる。

【００２３】また、多重化ビットストリームの基準時刻
情報に対応するタイミング位置を示すフラグ信号のみを
入力するため、従来のように基準時刻情報を分離して装
置に入力しなくても、より少ない本数の信号線を用いて
復号を開始するように制御することができ、ＬＳＩの小
型化が容易になる。請求項３記載の発明では、請求項１
記載の発明において、分離された復号開始時刻情報をラ
ッチで一時保持し、入力されたビットストリームから復
号開始時刻位置に対応する復号開始時刻情報を分離でき
なかった場合には、ラッチに一時保持された復号開始時
刻情報に１フレーム分の時間を表す１フレーム時間値を
加算して新たな復号開始時刻情報を加算器で算出して復
号開始時刻情報挿入手段に出力する。次に、画像開始位
置の後に画像ビットストリームに復号開始時刻情報を復
号開始時刻情報挿入手段で挿入する。次に、復号開始時
刻情報を含む画像ビットストリームを画像記憶手段に記
憶するように構成するので、入力されたビットストリー
ム中に復号開始時刻位置に対応する復号開始時刻情報が
なかった場合でも、新たな復号開始時刻情報を算出して
復号開始時刻情報として画像ビットストリーに挿入して
バッファメモリに書き込むことができ、復号開始時刻に
正確に復号を開始するように制御できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。まず、画像復号装置のシステム構成について説明
する。図１は本発明の一実施例であるデコーダのシステ
ム構成図である。図１に示すように、デコーダは、ＭＰ
ＥＧシステムデコーダ１およびビデオデコーダ２から構
成されている。

【００２５】システムストリームは、ビデオ素材やオー
ディオ素材等を符号化した後に、ネットワークや蓄積メ
ディア等の伝送媒体に伝送または記憶されたストリーム
である。このシステムストリームは、ＭＰＥＧシステム
デコーダ１で所望のビデオストリーム、ビデオストリー
ムのタイミング位置に対応するビデオフラグやプログラ
ム時刻基準参照値ＰＣＲのタイミング位置に対応するＰ
ＣＲフラグや復号時刻管理情報ＤＴＳのタイミング位置
に対応するビデオＤＴＳフラグを含むタイミング情報１
０１に復号される。次に、復号時刻になったときにビデ
オデコーダ２でビデオストリームの復号を開始し、再生
画像２００に復号する。

【００２６】次に、図２はＭＰＥＧ２トランスポートパ
ケットのデータ構造を示す図である。図２に示すよう
に、まず、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームは、１
８８バイトの固定長トランスポートパケットによって多
重分離される。トランスポートパケットは、リンクヘッ
ダ部、アダプテーション・フィールドおよびペイロード
（情報）から構成される。

【００２７】また、リンクヘッダ部は、同期バイト、誤
り表示、ユニット開始表示、トランスポート・パケット
・プライオリティ、プログラム識別子ＰＩＤ、スクラン
ブル制御、アダプテーション・フィールド制御および巡
回カウンタから構成される。なお、ペイロード（情報）
は再パケット化処理の対象である。さらに、アダプテー
ション・フィールドは、アダプテーション・フィールド
長、不連続表示、ランダム・アクセス表示、ストリーム
優先表示、５種類のフラグ、オプショナル・フィールド
およびスタッフィング・バイトから構成される。

【００２８】さらにまた、オプショナル・フィールド
は、プログラム時刻基準参照値ＰＣＲ、ＯＰＣＲ／オリ
ジナル、スプライス・カウント・ダウン、トランスポー
ト・プライベート・データ長とデータおよびアダプテー
ション・フィールド拡張から構成される。次に、図３は
ＭＰＥＧ２・ＰＥＳパケットのデータ構造を示す図であ
る。

【００２９】ＰＥＳパケットは、ＰＥＳパケット開始コ
ード、ストリーム識別子ＩＤ、ＰＥＳパケット長、オプ
ショナルＰＥＳヘッダおよびＰＥＳパケット・データ
（バイト）から構成される。また、オプショナルＰＥＳ
ヘッダは、’１０’、ＰＥＳスクランブル制御、ＰＥＳ
プライオリティ、データ整列表示、コピー・ライト、オ
リジナル／コピー、７種類のフラグ、ＰＥＳヘッダデー
タ長、拡張フィールドおよびスタッフィング・バイトか
ら構成される。

【００３０】さらに、拡張フィールドは、ＰＴＳ／ＤＴ
Ｓ、ＥＳＣＲ、ＥＳレート、ＤＳＭトリックモード、付
加コピー情報、先行ＰＥＳ・ＣＲＣ、５種類のフラグお
よび拡張フィールドから構成される。次に、図４はＭＰ
ＥＧ２・ＰＥＳパケットをトランスポート・パケットで
分割伝送する場合のデータ構造を示す図である。

【００３１】図３では、ＰＥＳパケットのデータ構造を
示した。そこで、図４においては、ＰＥＳパケットを複
数含むグループをトランスポート・パケットで分割伝送
する場合のデータ構造を説明する。図４に示すように、
１個のトランスポート・パケットは１８８バイト固定長
の比較的短いパケットであり、各トランスポート・パケ
ット間にはリンクヘッダとしてＴＳ（Trnsport Stream
）ヘッダが付加されている。このように、複数のプロ
グラム（番組）から個々のストリームを分割してトラン
スポート・パケットを構成することで、比較的短い伝送
単位で時分割多重ができるようになる。

【００３２】次に、図５はＭＰＥＧシステムデコーダ１
のシステム構成を示す図である。図５に示すように、Ｍ
ＰＥＧシステムデコーダ１は、リンクヘッダ解析部５、
アダプテーションフィールド解析部６、ＰＥＳパケット
ヘッダ解析／分離部７およびクロック再生ＰＬＬ部８か
ら構成されている。入力されたシステムストリーム１０
０はリンクヘッダ解析部５で、図２に示すリンクヘッダ
部を解析して同期回復を行うとともに、所望のＰＩＤに
対応するパケットイネーブル信号を出力する。次に、入
力されたパケットイネーブル信号に基づいてアダプテー
ションフィールド解析部６で、図２に示すアダプテーシ
ョンフィールドを解析して所望のＰＩＤに対応するパケ
ットのペイロードを得る。次に、入力されたパケットイ
ネーブル信号に基づいてＰＥＳパケットヘッダ解析／分
離部７で所望のパケットのペイロード中に多重化された
システムストリーム１００を出力する。ここで、ビデオ
ストリーム１００とオーディオストリームを同期させる
ために、ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部７は、多重
化位置情報１０１としてビデオフラグやオーディオフラ
グやビデオＤＴＳフラグやオーディオＤＴＳフラグやＰ
ＣＲフラグを出力する。クロック再生ＰＬＬ部８は、ア
ダプテーションフィールド解析部６で解析されたＰＣＲ
に基づいて２７ＭＨZ のクロックを再生する。

【００３３】次に、図６はＰＥＳパケットヘッダ解析／
分離部７が多重化位置情報１０１を出力するタイミング
チャートを示す図である。図６に示すように、ＰＥＳパ
ケットヘッダ解析／分離部７は、同期バイト以降のＰＣ
ＲやＤＴＳ等を解析して多重化位置情報１０１としてビ
デオフラグやビデオＤＴＳフラグやＰＣＲフラグを出力
する。

【００３４】次に、図７は本発明に係る画像復号装置１
０のシステム構成を示す図である。図７に示すように、
画像復号装置１０は、バッファメモリ制御部１１、バッ
ファメモリ１２、ＳＴＣカウンタ部１３、可変長復号器
１４、スキャン変換器１５、逆量子化器１６、逆ＤＣＴ
部１７、動き補償画像再生部１８および予測フレームメ
モリ１９から構成される。

【００３５】バッファメモリ制御部１１は、多重化ビッ
トストリーム１００を多重化位置情報１０１に基づいて
バッファメモリ１２に順次に蓄積するとともに、バッフ
ァメモリ１２に蓄積されたビットストリーム１０２を順
次に読み出す制御を行う。バッファメモリ１２は、ビッ
トストリーム１０２を順次に蓄積するとともに、蓄積さ
れたビットストリーム１０２を先入先出順に出力する。

【００３６】可変長復号器１４は、バッファメモリ１２
から読み出された可変長符号化された画像データまたは
固定長符号化された画像データを可変長復号する。スキ
ャン変換器１５は、復号された画像データの順序を並び
換える。逆量子化器１６は、順序を並び換えられた画像
データを逆量子化してＤＣＴ係数を復元する。逆ＤＣＴ
部１７は、ＤＣＴ係数を逆離散コサイン変換する。

【００３７】動き補償画像再生部１８は、フレーム間差
分データを入力した場合は、参照データを予測フレーム
メモリ１９から読み出し、入力データと加算した後に、
再生画像を予測フレームメモリ１９に書き込み、再生画
像２００を出力する。一方、フレーム内で符号化された
データを入力した場合は、入力データをそのまま予測フ
レームメモリ１９に書き込み、再生画像２００を出力す
る。

【００３８】予測フレームメモリ１９は、動き補償画像
再生部１８でフレーム間差分データと予測フレームメモ
リ１９から読み出した参照データを加算した結果として
の再生画像２００を記憶するとともに、フレーム内で符
号化された画像データをそのまま記憶する。（実施例１）本実施例（請求項１，２）は図７で説明し
た画像復号装置１０に適用することができる。本実施例
では、本発明（請求項１，２）の特徴部分を具体的に説
明する。

【００３９】図８は本発明に係る画像復号装置１０のバ
ッファメモリ制御部１１およびＳＴＣカウンタ部１３の
ブロック構成図である。図８に示すように、ＳＴＣカウ
ンタ部１３は、ＰＣＲ分離部２１およびＳＴＣカウンタ
２２から構成される。ＰＣＲ分離部２１は、ＰＥＳパケ
ットヘッダ解析／分離部７から出力されたＰＣＲフラグ
に基づいて多重化ビットストリーム１００中に多重化さ
れたプログラム時刻基準参照値ＰＣＲを分離した後に、
分離されたプログラム時刻基準参照値ＰＣＲをＳＴＣカ
ウンタ２２にロードする。

【００４０】ＳＴＣカウンタ２２は、３００進の９ビッ
トカウンタと３３ビットカウンタによって構成される。
９ビットカウンタは、２７ＭHZクロックをカウントアッ
プして３００に達した時に９０ＫHZのトリガクロックを
３３ビットカウンタに出力する。３３ビットカウンタ
は、ＰＣＲ分離部２１からロードされたプログラム時刻
基準参照値ＰＣＲにプリセットされた後に、９０ＫHZの
クロックでカウントアップされる。このように、ＳＴＣ
カウンタ部１３は、基準時刻ＳＴＣ値を計測してＳＴＣ
／ＤＴＳ比較部３８に出力する。なお、ＰＣＲ値が多重
化ビットストリーム１００中に含まれてない場合には、
ＳＴＣカウンタ部１３は自走するものとする。また、Ｄ
ＴＳ値は９０ＫHZ単位に設定された値であるため、デコ
ーダ中のカウンタは９０ＫHZのカウンタを用いることが
できる。さらに、このカウンタはＭＰＥＧシステムデコ
ーダ１の内部に設けてもよい。

【００４１】また、図８に示すように、バッファメモリ
制御部１１は、ビデオストリーム分離部３１、書込ヘッ
ダ解析部３２、ＤＴＳ分離部３４、ＤＴＳ多重部３３、
書込制御部３５、読出制御部３６、読出ヘッダ解析部３
７およびＳＴＣ／ＤＴＳ比較部３８から構成される。ビ
デオストリーム分離部３１は、ＰＥＳパケットヘッダ解
析／分離部７から出力されたビデオフラグに基づいて多
重化ビットストリーム１００中に多重化された当該ビデ
オストリームを分離した後に、分離されたビデオストリ
ームを書込ヘッダ解析部３２に出力する。

【００４２】書込ヘッダ解析部３２は、ビデオストリー
ム分離部３１で分離されたビデオストリームを解析して
ピクチャヘッダに対応するヘッダフラグを発生してＤＴ
Ｓ多重部３３に引き渡すとともに、入力されたビデオス
トリームをＤＴＳ多重部３３に引き渡す。ＤＴＳ分離部
３４は、ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部７から出力
されたビデオＤＴＳフラグに基づいて多重化ビットスト
リーム１００中に多重化された復号時刻管理情報ＤＴＳ
値を分離して保持し、分離された復号時刻管理情報ＤＴ
Ｓ値をＤＴＳ多重部３３に引き渡す。

【００４３】ＤＴＳ多重部３３は、書込ヘッダ解析部３
２で発生されたヘッダフラグの後部位置に対応するタイ
ミングで、入力されたビデオストリーム中に復号時刻管
理情報ＤＴＳ値を多重化して書込制御部３５に引き渡
す。書込制御部３５は、ビットストリーム１０２を順次
にバッファメモリ１２に書き込む。

【００４４】読出制御部３６は、バッファメモリ１２に
書き込まれたビットストリーム１０２を先入先出順に順
次に読み出す。なお、読出ヘッダ解析部３７から読出中
断信号を入力した場合には、読出制御部３６はバッファ
メモリ１２からのビットストリーム１０２の読み出しを
中断する。また、ＳＴＣ／ＤＴＳ比較部３８から復号開
始信号を入力した場合には、読出制御部３６はバッファ
メモリ１２からビットストリームの読み出しを開始す
る。

【００４５】読出ヘッダ解析部３７は、バッファメモリ
１２から読出制御部３６を介して読み出されたビットス
トリーム１０２のピクチャヘッダ後の復号時刻管理情報
ＤＴＳを検出た後に、読出中断信号を読出制御部３６に
出力してバッファメモリ１２からビットストリーム１０
２の読み出しを中断させる。次に、読出ヘッダ解析部３
７は復号時刻管理情報ＤＴＳを解析して復号時刻管理情
報ＤＴＳ値をＳＴＣ／ＤＴＳ比較部３８に出力する。

【００４６】ＳＴＣ／ＤＴＳ比較部３８は、読出ヘッダ
解析部３７で解析された復号時刻管理情報ＤＴＳ値とＳ
ＴＣカウンタ部１３から出力される基準時刻ＳＴＣ値と
を比較して一致した場合には、復号開始信号を読出制御
部３６に出力してバッファメモリ１２からビットストリ
ーム１０２の読み出しを開始させる。以下、図８を用い
て本発明に係る画像復号装置の動作を説明する。

【００４７】まず、ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部
７から出力されたビデオフラグに基づいて多重化ビット
ストリーム１００中に多重化されたビデオストリームを
ビデオストリーム分離部３１で分離し、このビデオスト
リームを解析してピクチャヘッダに対応するヘッダフラ
グを書込ヘッダ解析部３２で発生するとともに、書込ヘ
ッダ解析部３２は入力されたビデオストリームをＤＴＳ
多重部３３に引き渡す。一方、ＰＥＳパケットヘッダ解
析／分離部７から出力されたビデオＤＴＳフラグに基づ
いて多重化ビットストリーム１００中に多重化された復
号時刻管理情報ＤＴＳをＤＴＳ分離部３４で分離し、こ
の復号時刻管理情報ＤＴＳをＤＴＳ多重部３３に引き渡
す。

【００４８】ここで、書込ヘッダ解析部３２で発生され
たヘッダフラグの後部位置に対応するタイミングで、入
力されたビデオストリーム中に復号時刻管理情報ＤＴＳ
をＤＴＳ多重部３３で多重化し、次に、書込制御部３５
でビットストリーム１０２を順次にバッファメモリ１２
に書き込む。一方、バッファメモリ１２に書き込まれた
ビットストリーム１０２を読出制御部３６で先入先出順
に順次に読み出し、読み出されたビットストリーム１０
２のピクチャヘッダ後の復号時刻管理情報ＤＴＳを読出
ヘッダ解析部３７で検出した場合には、読出中断信号を
読出制御部３６に出力してバッファメモリ１２からビッ
トストリーム１０２の読み出しを中断させる。次に、読
出ヘッダ解析部３７は復号時刻管理情報ＤＴＳを解析し
て復号時刻管理情報ＤＴＳ値をＳＴＣ／ＤＴＳ比較部３
８に出力する。

【００４９】ここで、ＳＴＣ／ＤＴＳ比較部３８は、読
出ヘッダ解析部３７で解析された復号時刻管理情報ＤＴ
Ｓ値とＳＴＣカウンタ部１３から出力される基準時刻Ｓ
ＴＣ値とを比較して一致した場合には、復号開始信号を
読出制御部３６に出力してバッファメモリ１２からビッ
トストリーム１０２の読み出しを開始させる。このよう
に、本実施例（請求項１）では、入力されたビットスト
リームから復号開始時刻位置であるＤＴＳフラグに対応
する復号開始時刻情報ＤＴＳ値をＤＴＳ分離部３４（復
号開始時刻情報分離手段）で分離し、ビットストリーム
から画像ビットストリーム位置であるビデオフラグに対
応する画像ビットストリームをビデオストリーム分離部
３１（画像ビットストリーム分離手段）で分離する。こ
こで、画像ビットストリームに含まれる画像ヘッダから
画像開始位置を書込ヘッダ解析部３２（画像開始位置検
出手段）で検出し、この画像開始位置の後に画像ビット
ストリームに復号開始時刻情報ＤＴＳ値をＤＴＳ多重部
３３（復号開始時刻情報挿入手段）で挿入する。次に、
復号開始時刻情報ＤＴＳ値を含む画像ビットストリーム
をバッファメモリ１２（画像記憶手段）に記憶する。

【００５０】一方、記憶された画像ビットストリームを
順次に読み出し、画像ビットストリームに含まれる復号
開始時刻情報ＤＴＳ値に基づいてバッファメモリ１２
（画像記憶手段）に記憶された画像ビットストリームの
読み出しを開始するように読出制御部３６（読出制御手
段）で制御するように構成するので、分離された画像ビ
ットストリーム中に復号開始時刻情報ＤＴＳ値を多重化
でき、バッファメモリに書き込むことができ、復号開始
時刻に正確に復号を開始するように制御できる。

【００５１】また、多重化ビットストリームと復号開始
時刻情報および当該ビデオストリームに対応するタイミ
ング位置を示すフラグ信号のみを入力するため、従来の
ように復号開始時刻情報を分離して装置に入力しなくて
も、より少ない本数の信号線を用いて制御することがで
き、ＬＳＩの小型化が容易になる。このように、本実施
例（請求項２）では、入力されたビットストリームから
基準時刻位置であるＰＣＲフラグに対応する基準時刻情
報ＰＣＲ値をＰＣＲ分離部２１（基準時刻情報分離手
段）で分離し、基準時刻情報ＰＣＲ値に基づいて基準時
刻ＳＴＣをＳＴＣカウンタ２２（基準時刻計測手段）で
計測する。ここで、バッファメモリ１２（画像記憶手
段）から順次に読み出された画像ビットストリームに含
まれる復号開始時刻情報ＤＴＳ値が計測されたこの基準
時刻ＳＴＣ値と一致した場合には、読み出し開始を表す
読出開始信号である復号開始信号をＳＴＣ／ＤＴＳ比較
部３８（時刻比較手段）で発生して読出制御部３６（読
出制御手段）に出力し、バッファメモリ１２（画像記憶
手段）に記憶された画像ビットストリームの読み出しを
読出制御部３６（読出制御手段）に開始させるように構
成するので、バッファメモリから読み出された復号開始
時刻ＤＴＳ値に基づいて正確に復号を開始するように制
御できる。

【００５２】また、多重化ビットストリームの基準時刻
ＰＣＲ値に対応するタイミング位置を示すフラグ信号の
みを入力するため、従来のように基準時刻情報ＰＣＲ値
を分離して装置に入力しなくても、より少ない本数の信
号線を用いて復号を開始するように制御することがで
き、ＬＳＩの小型化が容易になる。なお、本実施例にお
いては、ＳＴＣカウンタ部１３をビデオデコーダ２に設
けているが、ＭＰＥＧシステムデコーダ１の内部に設け
て基準時刻ＳＴＣ値をビデオデコーダ２に送ってもよ
い。

【００５３】（実施例２）本実施例（請求項３）も実施
例１と同様図７で説明した画像復号装置１０適用するこ
とができる。本実施例では、本発明（請求項３）の特徴
部分を具体的に説明する。図９は本発明に係る画像復号
装置１０のバッファメモリ制御部１１のＤＴＳ分離部３
４およびＤＴＳ多重部３３のブロック構成図である。

【００５４】図９に示すように、ＤＴＳ分離部３４は、
Ｓ／Ｐ変換部４１、セレクタ４２、ラッチ４３、ＯＲゲ
ート４４および加算器４５から構成される。Ｓ／Ｐ変換
部４１は、ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部７から出
力されたビデオＤＴＳフラグに基づいて多重化ビットス
トリーム１００中に多重化された復号時刻管理情報ＤＴ
Ｓ値をシリアル／パラレル変換して分離して保持する。

【００５５】セレクタ４２は、ＰＥＳパケットヘッダ解
析／分離部７から出力されたビデオＤＴＳフラグに基づ
いてＳ／Ｐ変換部４１から出力された復号時刻管理情報
ＤＴＳ値を選択する一方、ビデオＤＴＳフラグがないタ
イミングのときには、加算器４５によって加算されたＤ
ＴＳ加算値を選択する。ラッチ４３は、セレクタ４２で
選択された選択値をビデオＤＴＳフラグまたはＤＴＳ多
重部３３から出力される多重完了信号の終端エッジでＤ
ＴＳ値を保持するとともに、ＤＴＳ値をＤＴＳ多重部に
出力する。

【００５６】ＯＲゲート４４は、ビデオＤＴＳフラグま
たは多重完了信号をラッチ４３に出力する。加算器４５
は、１フレームの時間’３３ｍｓｅｃ’を９０ＫＨZ ク
ロックで表した１フレーム時間値とラッチ４３で保持さ
れたＤＴＳ値を加算し、ＤＴＳ加算値としてセレクタ４
２に出力する。

【００５７】以下、図９を用いて本発明に係る画像復号
装置の動作を説明する。ＰＥＳパケットヘッダ解析／分
離部７から出力されたビデオＤＴＳフラグに基づいて多
重化ビットストリーム１００中に多重化された復号時刻
管理情報ＤＴＳ値をＳ／Ｐ変換部４１でシリアル／パラ
レル変換して分離して保持する。ここで、ＰＥＳパケッ
トヘッダ解析／分離部７から出力されたビデオＤＴＳフ
ラグがある場合には、Ｓ／Ｐ変換部４１から出力された
復号時刻管理情報ＤＴＳ値をセレクタ４２で選択し、選
択されたＤＴＳ値をラッチ４３で保持し、このＤＴＳ値
をＤＴＳ多重部に出力する。

【００５８】一方、ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部
７からビデオＤＴＳフラグが出力されない場合には、１
フレームの時間を表す１フレーム時間値とラッチ４３で
保持されたＤＴＳ値が加算器４５で加算され、このＤＴ
Ｓ加算値をセレクタ４２を介してラッチ４３に出力す
る。ここで、ラッチ４３は、ＤＴＳ多重部３３から出力
される多重完了信号の終端エッジでＤＴＳ加算値を保持
するとともに、ＤＴＳ値をＤＴＳ多重部に出力する。こ
のように、本実施例（請求項３）では、分離された復号
開始時刻情報ＤＴＳ値をラッチ４３で一時保持し、入力
されたビットストリームから復号開始時刻位置であるＤ
ＴＳフラグに対応する復号開始時刻情報ＤＴＳ値を分離
できなかった場合には、ラッチ４３に一時保持された復
号開始時刻情報ＤＴＳ値に１フレーム分の時間を表す１
フレーム時間値を加算して新たな復号開始時刻情報ＤＴ
Ｓ値を加算器４５で算出して（復号開始時刻情報挿入手
段）に出力する。次に、画像開始位置の後に画像ビット
ストリームに復号開始時刻情報ＤＴＳ値をＤＴＳ多重部
３３（復号開始時刻情報挿入手段）で挿入する。次に、
復号開始時刻情報を含む画像ビットストリームをバッフ
ァメモリ１２（画像記憶手段）に記憶するように構成す
るので、入力されたビットストリーム中に復号開始時刻
位置に対応する復号開始時刻情報がなかった場合でも、
新たな復号開始時刻情報ＤＴＳ値を算出して復号開始時
刻情報ＤＴＳ値として画像ビットストリーに挿入してバ
ッファメモリに書き込むことができ、復号開始時刻に正
確に復号を開始するように制御できる。

【００５９】なお、上記各実施例では、ＭＰＥＧ２のト
ランスポートストリーム上の多重化ビットストリームを
用いた場合について述べたが、本発明はトランスポート
ストリームに限られることなく、プログラムストリーム
やパケット化エレメンタリストリーム（ＰＥＳ）を用い
た場合にも同様にして適応できる。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、分離された画像ビット
ストリーム中に復号開始時刻情報を多重化でき、バッフ
ァメモリに書き込むことができ、復号開始時刻に正確に
復号を開始するように制御できる。また、多重化ビット
ストリームと復号開始時刻情報および当該ビデオストリ
ームに対応するタイミング位置を示すフラグ信号のみを
入力するため、従来のように復号開始時刻情報を分離し
て装置に入力しなくても、より少ない本数の信号線を用
いて制御することができ、ＬＳＩの小型化が容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるデコーダのシステム構
成図である。

【図２】ＭＰＥＧ２トランスポートパケットのデータ構
造を示す図である。

【図３】ＭＰＥＧ２・ＰＥＳパケットのデータ構造を示
す図である。

【図４】ＭＰＥＧ２・ＰＥＳパケットをトランスポート
・パケットで分割伝送する場合のデータ構造を示す図で
ある。

【図５】ＭＰＥＧシステムデコーダ１のシステム構成を
示す図である。

【図６】ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部７が多重化
位置情報１０１を出力するタイミングチャートを示す図
である。

【図７】本発明に係る画像復号装置１０のシステム構成
を示す図である。

【図８】本発明に係る画像復号装置１０のバッファメモ
リ制御部１１およびＳＴＣカウンタ部１３のブロック構
成図である。

【図９】本発明に係る画像復号装置１０のバッファメモ
リ制御部１１のＤＴＳ分離部３４およびＤＴＳ多重部３
３のブロック構成図である。

【図１０】従来のＭＰＥＧ２が搭載されたデコーダを示
す図である。

【図１１】従来のＭＰＥＧシステムデコーダ５１のシス
テム構成を示す図である

【図１２】従来のビデオデコーダ５２に適応する画像復
号装置７０のシステム構成を示す図である。

【図１３】従来の画像復号装置のバッファメモリ制御部
７１の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ＭＰＥＧシステムデコーダ２ビデオデコーダ５リンクヘッダ解析部６アダプテーションフィールド解析部７ＰＥＳパケットヘッダ解析／分離部８クロック再生ＰＬＬ部１０画像復号装置１１バッファメモリ制御部１２バッファメモリ１３ＳＴＣカウンタ部１４可変長復号器１５スキャン変換器１６逆量子化器１７逆ＤＣＴ部１８動き補償画像再生部１９予測フレームメモリ１９２１ＰＣＲ分離部２２ＳＴＣカウンタ３１ビデオストリーム分離部３２書込ヘッダ解析部３３ＤＴＳ多重部３４ＤＴＳ分離部３５書込制御部３６読出制御部３７読出ヘッダ解析部３８ＳＴＣ／ＤＴＳ比較部４１Ｓ／Ｐ変換部４２セレクタ４３ラッチ４４ＯＲゲート４５加算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小松茂東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ内 (72)発明者後藤勝巳東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ内 (72)発明者永井律彦東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ内 (72)発明者川村嘉郁東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ内 (72)発明者西塔隆二東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】符号化された画像データを含むビットスト
リームを入力するとともに、該ビットストリームに含ま
れる基準時刻情報と復号開始時刻情報および画像ビット
ストリームのタイミング位置にそれぞれ対応する基準時
刻位置と復号開始時刻位置および画像ビットストリーム
位置を入力して画像データの各フレームの復号を開始す
る画像復号装置において、前記ビットストリームから復
号開始時刻位置に対応する復号開始時刻情報を分離する
復号開始時刻情報分離手段と、前記ビットストリームか
ら画像ビットストリーム位置に対応する画像ビットスト
リームを分離する画像ビットストリーム分離手段と、該
画像ビットストリームに含まれる画像ヘッダから画像開
始位置を検出する画像開始位置検出手段と、該画像開始
位置の後に該画像ビットストリームに復号開始時刻情報
を挿入する復号開始時刻情報挿入手段と、該復号開始時
刻情報を含む画像ビットストリームを記憶する画像記憶
手段と、記憶された画像ビットストリームを順次に読み
出し、該画像ビットストリームに含まれる復号開始時刻
情報に基づいて該画像記憶手段に記憶された画像ビット
ストリームの読み出しを開始するように制御する読出制
御手段と、を備えたことを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】入力された前記ビットストリームから前記
基準時刻位置に対応する基準時刻情報を分離する基準時
刻情報分離手段と、基準時刻情報に基づいて基準時刻を
計測する基準時刻計測手段と、順次に読み出された画像
ビットストリームに含まれる復号開始時刻情報が計測さ
れた前記基準時刻と一致した場合には、読み出し開始を
表す読出開始信号を発生する時刻比較手段と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の画像復号装置。
【請求項３】前記復号開始時刻情報分離手段は、前記復
号開始時刻情報を一時保持するラッチと、入力された前
記ビットストリームから復号開始時刻位置に対応する復
号開始時刻情報を分離できなかった場合には、該ラッチ
に一時保持された復号開始時刻情報に１フレーム分の時
間を表す１フレーム時間値を加算して新たな復号開始時
刻情報を算出する加算器と、を有することを特徴とする
請求項１記載の画像復号装置。