JP3017646B2 - Image decoding device with frame rate conversion function - Google Patents

Image decoding device with frame rate conversion function

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JP3017646B2
JP3017646B2 JP29114694A JP29114694A JP3017646B2 JP 3017646 B2 JP3017646 B2 JP 3017646B2 JP 29114694 A JP29114694 A JP 29114694A JP 29114694 A JP29114694 A JP 29114694A JP 3017646 B2 JP3017646 B2 JP 3017646B2
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朋行 進藤
豊 岡田
律彦 永井
隆二 西塔
嘉郁 川村
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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
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、符号化された画像信号
と異なるフレームレートで画像を復号できるフレームレ
ート変換機能付き画像復号装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image decoding apparatus with a frame rate conversion function capable of decoding an image at a frame rate different from that of an encoded image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル表現された画像データを伝送
または蓄積する場合、データ量を削減するために符号化
が行われる。符号化の方法としては、画像情報(画像デ
ータ)の時間的または空間的相関性を利用して冗長度を
少なくする方法がある。
2. Description of the Related Art When digitally represented image data is transmitted or stored, encoding is performed to reduce the amount of data. As an encoding method, there is a method of reducing redundancy by utilizing temporal or spatial correlation of image information (image data).

【0003】時間的相関性を利用する方法として、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。ま
た、空間的相関性を利用する方法として、画像を所定の
大きさのブロック(例えば縦方向、横方法とも8画素ず
つ)に分けて、ブロック内のデータを直交変換し、変換
係数をスキャン変換し(例えば低周波成分から高周波成
分の順に並び替える)、可変長符号化を行うものがあ
る。MPEG(Moving Picture Experts Group)が標準
化を進めている画像符号化方式(以下、MPEG2と略
す)は、上記2つの方法を併用するものとなっている。
これはMPEG2の暫定勧告“Generic Coding of Movi
ng Pictures and Associated Audio”と題するISO/
IEC1381−2に記載されている。
As a method utilizing temporal correlation, there are a method of encoding a difference between two consecutive screens (frames) and a method of detecting a motion of an image to perform motion compensation. As a method using spatial correlation, an image is divided into blocks of a predetermined size (for example, 8 pixels each in both the vertical and horizontal directions), the data in the blocks are orthogonally transformed, and the transform coefficients are scan-converted. Some (for example, rearrange from low frequency components to high frequency components) and perform variable length coding. An image coding system (hereinafter, abbreviated as MPEG2), which is being standardized by the Moving Picture Experts Group (MPEG), uses the above two methods in combination.
This is the provisional recommendation of MPEG2 "Generic Coding of Movi
ng Pictures and Associated Audio ”
It is described in IEC1381 8 -2.

【0004】図3は、従来の画像復号装置の構成例であ
り、復号処理手段Aと表示処理手段Bから成る。復号処
理手段Aには符号化されたデータのビット列である入力
ビットストリーム100が入力され、復号の後、再生画
像200が出力される。表示処理手段Bは前記再生画像
200を表示モニタに適する様に変換処理を行うもの
で、画像出力300が出力される。MPEG2では、復
号処理手段Aで行うべき処理内容を規定しており、表示
処理については定めていない。
FIG. 3 shows an example of the configuration of a conventional image decoding apparatus, which comprises decoding processing means A and display processing means B. An input bit stream 100, which is a bit string of encoded data, is input to the decoding processing unit A, and after decoding, a reproduced image 200 is output. The display processing means B converts the reproduced image 200 so as to be suitable for a display monitor, and outputs an image output 300. In MPEG2, the contents of processing to be performed by the decoding processing means A are specified, and the display processing is not specified.

【0005】図4は、図3の画像の復号処理手段Aの構
成例である。図4において、バッファ制御部10、可変
長復号器20、スキャン変換器30、逆量子化器40、
逆DCT部50、動き補償画像再生部60により復号処
理が実行される。71はバッファメモリであり、72,
73,74はフレームメモリ(後述する3つのI,P,
Bフレームのメモリ)である。また、81,82はデー
タ、83,84は予測フレームデータまたは予測フィー
ルドデータ、85は再生画素データ、86はBフレーム
画像データであり、100は符号化された画像を表現す
る入力ビットストリーム、200は再生画像を示す。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the image decoding processing means A of FIG. 4, a buffer control unit 10, a variable length decoder 20, a scan converter 30, an inverse quantizer 40,
A decoding process is executed by the inverse DCT unit 50 and the motion compensation image reproducing unit 60. 71 is a buffer memory;
73 and 74 are frame memories (three I, P,
B frame memory). Numerals 81 and 82 denote data, 83 and 84 denote predicted frame data or predicted field data, 85 denotes reproduced pixel data, 86 denotes B frame image data, 100 denotes an input bit stream representing an encoded image, 200 Indicates a reproduced image.

【0006】次に、動作について説明する。入力ビット
ストリーム100は、バッファ制御部10の制御によ
り、データ81としてバッファメモリ71に蓄積され
る。バッファメモリ71から読み出されたデータ82
は、可変長復号器20によって、可変長復号される。
Next, the operation will be described. The input bit stream 100 is stored in the buffer memory 71 as data 81 under the control of the buffer control unit 10. Data 82 read from buffer memory 71
Is variable-length decoded by the variable-length decoder 20.

【0007】全データが可変長符号化されている訳では
ないが、固定長符号もこの可変長復号器20で復号され
るものとする。次に、スキャン変換器30によりデータ
の順序を並び替えた後、逆量子化器40により逆量子化
される。次に、逆DCT部50により逆離散コサイン変
換される。動き補償画像再生部60では、画像の動きを
考慮した再生を行う。MPEG2では、時間的に前のフ
レーム(ここではIフレーム)と時間的に後のフレーム
(ここではPフレーム)の両方から時間的に中間のフレ
ーム(ここではBフレーム)の予測を行う。そのため、
Bフレームの再生には、予め復号されているIフレーム
とPフレームの予測フレームデータ83,84をフレー
ムメモリ72,73から読み出す必要がある(MPEG
2では、時間的に後のPフレームはBフレームに先立っ
て復号される)。また、予測方式には、前述のフレーム
予測の他にフィールド予測があり、フレーム予測と同様
に、フィールド予測は時間的に前のフィールド(ここで
はIフィールド)と時間的に後のフィールド(ここでは
Pフィールド)の両方から時間的に中間のフィールド
(ここではBフィールド)の予測を行う。予測フレーム
データまたは予測フィールドデータ83,84と逆DC
T部50の出力である予測誤差によりBフレームまたは
Bフィールドを動き補償画像再生部60で再生し、再生
画素データ85としてフレームメモリ74に書き込まれ
る。フレームメモリ72,73,74中にあるI,P,
Bのフレームは所定の順に各メモリから読み出され(図
4ではBフレーム画像データ86を読み出している)、
再生画像200が出力される。
Although not all data is variable-length coded, fixed-length codes are also decoded by the variable-length decoder 20. Next, after the scan converter 30 rearranges the order of the data, the data is inversely quantized by the inverse quantizer 40. Next, the inverse DCT unit 50 performs an inverse discrete cosine transform. The motion-compensated image reproduction unit 60 performs reproduction in consideration of the motion of the image. In MPEG2, a temporally intermediate frame (here, a B frame) is predicted from both a temporally earlier frame (here, an I frame) and a temporally later frame (here, a P frame). for that reason,
To reproduce the B frame, it is necessary to read out the predicted frame data 83 and 84 of the I frame and the P frame which have been decoded in advance from the frame memories 72 and 73 (MPEG).
In 2, the later P frame is decoded prior to the B frame). In the prediction method, there is a field prediction in addition to the above-described frame prediction. Similar to the frame prediction, the field prediction is performed based on a temporally earlier field (here, an I field) and a temporally later field (here, a field). A temporally intermediate field (here, the B field) is predicted from both the P field and the P field. Predicted frame data or predicted field data 83, 84 and inverse DC
The B-frame or B-field is reproduced by the motion-compensated image reproducing unit 60 based on the prediction error output from the T unit 50, and is written into the frame memory 74 as reproduced pixel data 85. I, P, in the frame memories 72, 73, 74
The B frame is read from each memory in a predetermined order (in FIG. 4, B frame image data 86 is read),
A reproduced image 200 is output.

【0008】また、図3の表示処理手段Bでは、再生画
像200の雑音除去、フレームレート変換などの処理が
なされる。
The display processing means B shown in FIG. 3 performs processing such as noise removal and frame rate conversion of the reproduced image 200.

【0009】以下、フレームレートの変換について述べ
る。例えば映画は1秒間に24枚のフレームから構成さ
れている。これを符号化し、再び復号しPAL,SEC
AMの様な25フレーム/秒(50フィールド/秒)の
再生画像を得るには、次のような2つの方法が考えられ
る。
The conversion of the frame rate will be described below. For example, a movie is composed of 24 frames per second. This is encoded, decoded again, and PAL, SEC
In order to obtain a reproduced image of 25 frames / second (50 fields / second) like AM, the following two methods are conceivable.

【0010】第1の方法は、符号化時に、25フレーム
/秒の再生画像200を得ることを前提とする方法であ
る。これは、必ずしも一般的ではないが、MPEG2/
ビデオのストリームシンタックス上は可能である。復号
時に1/2秒間に1回3フィールド周期かけて1フレー
ムを復号し、再生画像出力ではその時だけ1フレームを
3フィールド表示し、他の期間は通常通り2フィールド
表示する。復号開始を不等間隔にしたり、2フィールド
表示/3フィールド表示の切り替えは符号化時にビット
ストリーム中のリピート・ファースト・フィールド(re
peat_first_field)の情報として入れられる。
The first method is a method on the premise that a reproduced image 200 of 25 frames / sec is obtained at the time of encoding. This is not always common, but MPEG2 /
This is possible on video stream syntax. At the time of decoding, one frame is decoded once every 1/2 second over a period of three fields, and in the reproduction image output, one frame is displayed only at that time, and during the other periods, two fields are displayed as usual. The start of decoding is set at irregular intervals, and the switching between two-field display and three-field display is performed by repeating the first field (re
peat_first_field).

【0011】第2の方法は、符号化時にはフレームレー
トの変換を行わず、24フレーム/秒で符号化し、その
まま復号し再生画像200を得るものである。各フレー
ムの復号開始時刻は等間隔であり、リピート・ファース
ト・フィールドの情報は無視される。この場合、25フ
レーム/秒の画像を得るには上記表示処理手段Bでフレ
ームレート変換しなければならない。その一般的な方法
は、フレームメモリを2面以上用いて、第1面に24フ
レーム/秒(プログレシブ)で書き込みを行っている間
に第2面に書き込まれた一つ前のフレームを、表示のた
め25フレーム/秒(インターレース)で読み出す。そ
の際、書き込み処理を読み出し処理が追い越さ無いよう
に、第1の方法と同様に1/2秒に1回の割で同一フィ
ールドを2回読み出し調整することが必要になる。
In the second method, the frame rate is not converted at the time of encoding, the encoding is performed at 24 frames / sec, and the reproduced image 200 is obtained by decoding as it is. The decoding start time of each frame is at regular intervals, and the information of the repeat first field is ignored. In this case, the frame rate must be converted by the display processing means B in order to obtain an image of 25 frames / sec. The general method is to display the previous frame written on the second surface while writing on the first surface at 24 frames / sec (progressive) using two or more frame memories. Therefore, data is read out at 25 frames / second (interlace). At this time, it is necessary to read and adjust the same field twice every 1/2 second as in the first method so that the reading process does not overtake the writing process.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術の第
1の方法では、符号化時点で予め表示モニタのフレーム
レートをPAL/SECAM用に固定してしまうため、
表示モニタ選択の自由度が失われ、NTSCやパソコン
のモニタを接続した復号装置ではビットストリームを復
号できても画像を見ることができない。
In the above-mentioned first method of the prior art, the frame rate of the display monitor is fixed in advance for PAL / SECAM at the time of encoding.
The degree of freedom in selecting a display monitor is lost, and a decoding device connected to a monitor of NTSC or a personal computer cannot view an image even if it can decode a bit stream.

【0013】また、第2の方法では、復号処理手段の外
部に高価なフレームメモリを2面以上搭載したフレーム
レート変換装置が必要になってしまう。
Further, the second method requires a frame rate conversion device having two or more expensive frame memories mounted outside the decoding processing means.

【0014】本発明は、以上のような従来装置の欠点を
解消し、復号処理側で接続している表示モニタに合わせ
た再生画像を生成でき、かつコストアップが少ない画像
復号装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an image decoding apparatus which solves the above-mentioned drawbacks of the conventional apparatus and can generate a reproduced image adapted to a display monitor connected on the decoding processing side and at a low cost. With the goal.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる画像復号
装置は、入力符号化ストリームが、例えば24フレーム
/秒で、表示出力は25フレーム/秒用である場合の様
に、1秒あたりの入力フレーム数が出力フレーム数より
少ない関係に有るか否かを判定し、少ない関係にある場
合に判定結果を保持する変換モード保持手段と、変換モ
ードが設定された場合、次に表示すべき復号後の画像デ
ータがフレームメモリ内に既に蓄えられているかどうか
を判定するフレームメモリ状態判定手段と、次に表示す
べきフレームの画像データが前記フレームメモリ内に揃
っていない場合、次に表示すべき復号前の画像データが
バッファ内に既に蓄えられているかどうかを判定するバ
ッファメモリ状態判定手段と、もしフレームメモリ内に
もバッファメモリ内にも次の画像を表示するのに必要な
データが揃っていなければ、直前に表示した画像データ
を再表示する再表示手段とを有する。
According to the image decoding apparatus of the present invention, the input coded stream is, for example, 24 frames / sec and the display output is for 25 frames / sec. determines whether the number of input frames is in the low relationship than the number of output frames, the conversion mode holding means for holding the judgment result when in the low relationship, conversion mode
When the mode is set, the frame memory state determining means for determining whether or not the decoded image data to be displayed next is already stored in the frame memory ;
Image data for the frame to be stored in the frame memory
If not, the buffer memory state determining means for determining whether or not the undecoded image data to be displayed next is already stored in the buffer; and if the next image is stored in the frame memory or the buffer memory, If there is no data necessary for display, a re-display means for re-displaying the image data displayed immediately before is provided.

【0016】[0016]

【作用】本発明においては、モード保持手段に予め定め
られた値が設定された場合、フレームメモリ状態判定手
段の判定結果に基づき次に表示すべきフレームの画像デ
ータが揃っているかどうか判定し、もし揃っていなかっ
た場合、バッファメモリ状態判定手段の出力を調べる。
もし、次に表示すべきフレームの復号前画像データがバ
ッファメモリ内に揃っていて、かつそれを復号するのに
必要な参照画像データもフレームメモリ内に存在すれば
直ちに復号・表示処理を行い、もしそうでなければ、上
記再表示手段により、現在表示中のフレームの直前のフ
レームを再表示する。これにより、新たに外部にフレー
ムレート変換装置を設けることなく、簡易的なフレーム
レート変換が可能となる。
According to the present invention, when a predetermined value is set in the mode holding means, it is determined whether or not the image data of the next frame to be displayed is complete based on the determination result of the frame memory state determining means. If not, check the output of the buffer memory state determination means.
If the undecoded image data of the frame to be displayed next is in the buffer memory, and the reference image data necessary to decode it is also present in the frame memory, the decoding / display processing is immediately performed. If not, the frame immediately before the currently displayed frame is redisplayed by the redisplay means. Accordingly, simple frame rate conversion can be performed without newly providing an external frame rate conversion device.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の実施例を、図1と図2を用いて説明
する。図1は、本発明の一実施例の構成を示したブロッ
ク図である。また、図2は、本実施例による、約1秒分
の入力ビットストリームを、復号、再生表示する処理内
容の概略タイミングを示したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. FIG. 2 schematically shows the timing of the process of decoding, reproducing and displaying an input bit stream of about 1 second according to the present embodiment.

【0018】この実施例では、入力ビットストリームは
24フレーム/秒プログレシブシーケンスで符号化され
ており、表示モニタは25フレーム/秒インタレースを
想定している、また、GOP(Group of Pictures )構
造は、BBIBBP(IまたはPピクチャーの間にBピ
クチャーが2枚、Iピクチャーから次のIピクチャーま
でに6枚のピクチャーが存在する)として説明してい
る。
In this embodiment, the input bit stream is encoded with a progressive sequence of 24 frames / sec, the display monitor assumes 25 frames / sec interlace, and the GOP (Group of Pictures) structure is , BIBBP (two B pictures exist between I or P pictures, and six pictures exist from an I picture to the next I picture).

【0019】図1において、従来例の図4で説明した構
成要素と同一構成要素には同一名称,番号を付した。図
4から新たに追加した構成要素は、動き補償画像再生部
60内のモードレジスタ61、表示クロック発生部6
2、ベクトル復号部63、フレームメモリ読み書き制御
部64および符号化表示モード信号11、バッファメモ
リ状態信号12、24:25変換モードフラグ65、表
示フレーム周期信号66の4本の信号線である。
In FIG. 1, the same components as those of the conventional example described with reference to FIG. 4 are given the same names and numbers. The components newly added from FIG. 4 include a mode register 61 in the motion-compensated image reproduction unit 60, a display clock generation unit 6
2, four signal lines of a vector decoding unit 63, a frame memory read / write control unit 64, an encoded display mode signal 11, a buffer memory status signal 12, a 24:25 conversion mode flag 65, and a display frame cycle signal 66.

【0020】一方、図2において、入力ビットストリー
ム100は、図1に示したバッファ制御部10への入力
データである。また、復号処理とは、バッファメモリ7
1に格納された上記ビットストリームデータを、バッフ
ァメモリ71から表示モニタのフレーム周期(1/25
秒)に合わせて、1フレーム単位で読み出し、可変長復
号器20、スキャン変換器30、逆量子化器40、逆D
CT部50、動き補償画像再生部60を経てフレームメ
モリ72,73,74に再生データを書き込むまでの処
理時間を示す。
On the other hand, in FIG. 2, an input bit stream 100 is input data to the buffer control unit 10 shown in FIG. Further, the decoding process is defined as the buffer memory 7
1 from the buffer memory 71 to the display monitor frame cycle (1/25).
Second), the data is read out frame by frame, and the variable length decoder 20, the scan converter 30, the inverse quantizer 40, and the inverse D
The processing time until the reproduction data is written to the frame memories 72, 73, and 74 via the CT unit 50 and the motion compensation image reproduction unit 60 is shown.

【0021】図2におけるフレームメモリの書き込み,
読み出しは、該当フレーム期間におけるフレームメモリ
読み書き制御部64の処理内容、即ち、I,P,B各ピ
クチャーごとに、再生画像の書き込み,参照読み出し,
表示読み出しシーケンスを矢印を用いて表現したもので
ある。各メモリへ入る方向の矢印は再生画像の書き込み
を、縦方向に出る矢印は参照画像としての読み出し、横
方向へ出る矢印は表示のための読み出しを意味する。再
生画像200は上述した処理の結果得られた出力画像で
ある。
The writing of the frame memory in FIG.
The reading is performed by the processing contents of the frame memory read / write control unit 64 in the corresponding frame period, that is, writing of a reproduced image, reference reading, and reading for each of I, P, and B pictures.
The display read sequence is expressed using arrows. An arrow in the direction of entering each memory indicates writing of a reproduced image, an arrow in the vertical direction indicates reading as a reference image, and an arrow in the horizontal direction indicates reading for display. The reproduced image 200 is an output image obtained as a result of the above-described processing.

【0022】次に、図1及び図2を用いて本実施例の動
作を説明する。図1において、入力ビットストリーム1
00はバッファ制御部10を経て、1秒間に24フレー
ムの割合で、連続的にバッファメモリ71に格納され
る。但し、通常I,P,Bの各ピクチャーごとに符号化
方式が異なるため、発生符号量は異なる。バッファ制御
部10は、ストリーム中に含まれるフレームレート,フ
レーム構造,プログレシブシーケンスか否か等を解析
し、符号化表示モード信号11を介してモードレジスタ
61に伝える。また、バッファ制御部10はメモリ情報
判定手段としての機能も備えており、出入りする符号化
データの各フレームの先頭を示すピクチャースタートコ
ードをカウントし、現在バッファメモリ71内に何フレ
ーム分の符号化データが格納されているかを監視し、そ
の結果をバッファメモリ状態信号12を経由してフレー
ムメモリ読み書き制御部64に知らせる。一方、動き補
償画像再生部60では、符号化表示モード信号11から
の情報と現在接続中の表示モニタの走査周波数から、入
力が24フレーム/秒プログレシブ表示で、かつ表示出
力がPAL等の25フレーム/秒であれば、モード保持
手段として機能するモードレジスタ61に24:25変
換モードを設定し、その結果を24:25変換モードフ
ラグ65としてバッファ制御部10及びフレームメモリ
読み書き制御部(フレームメモリ状態判定手段ならびに
再表示手段として機能する)64に伝える。このモード
においては、バッファ制御部10はストリーム中に記述
されているバッファメモリ71からの読み出しタイミン
グを指定するVBV遅延(Video Buffering Verifier D
elay)またはDTS(Decoding Time Stamp )の値には
必ずしもとらわれず、例えば、プログラム受信開始時の
み参照し、それ以降は表示フレーム周期信号66に合わ
せて、上記バッファメモリ71から1フレーム分単位で
符号化データを復号するため読み出す。通常は読み出さ
れた符号化データは、リアルタイムで可変長復号、逆量
子化、逆DCT、動き画像補償等の処理を施され、ピク
チャーの種類(I,P,B)によって、各々決められた
フレームメモリに書き込まれる。ところが、入力は24
フレーム/秒であるのに対し、出力は25フレーム/秒
であるため、1秒に1フレームの割合いで復号の休止が
生じる。これが図2において復号処理が×で示された期
間である。このとき、フレームメモリ読み書き制御部6
4は、以下の優先順位に従って再生画像出力の制御を行
う。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, an input bit stream 1
00 is continuously stored in the buffer memory 71 via the buffer control unit 10 at a rate of 24 frames per second. However, since the coding method is different for each of the I, P, and B pictures, the generated code amount is different. The buffer control unit 10 analyzes the frame rate, the frame structure, whether or not the stream is a progressive sequence included in the stream, and notifies the mode register 61 via the encoded display mode signal 11. The buffer control unit 10 also has a function as memory information determination means, counts a picture start code indicating the beginning of each frame of coded data that enters and exits, and stores the number of coded frames in the current buffer memory 71. It monitors whether data is stored and notifies the result to the frame memory read / write control unit 64 via the buffer memory status signal 12. On the other hand, in the motion-compensated image reproducing unit 60, the input is 24 frames / sec progressive display and the display output is 25 frames such as PAL, based on the information from the coded display mode signal 11 and the scanning frequency of the currently connected display monitor. / Sec, the 24:25 conversion mode is set in the mode register 61 functioning as the mode holding means, and the result is set as the 24:25 conversion mode flag 65 as the buffer control unit 10 and the frame memory read / write control unit (frame memory status). (Functioning as a determination unit and a re-display unit). In this mode, the buffer control unit 10 controls the VBV delay (Video Buffering Verifier D) that specifies the read timing from the buffer memory 71 described in the stream.
elay) or DTS (Decoding Time Stamp) value, and is referred to only at the start of program reception, for example. Thereafter, the data is encoded in units of one frame from the buffer memory 71 in accordance with the display frame period signal 66. Read to decrypt the encrypted data. Normally, the read coded data is subjected to processing such as variable-length decoding, inverse quantization, inverse DCT, and motion picture compensation in real time, and each is determined by the type of picture (I, P, B). It is written to the frame memory. However, the input is 24
Since the output is 25 frames / sec while the output is 25 frames / sec, decoding pauses at a rate of one frame per second. This is the period during which the decoding process is indicated by x in FIG. At this time, the frame memory read / write controller 6
No. 4 controls output of a reproduced image according to the following priorities.

【0023】(1)まず、フレームメモリ72〜74に
表示すべき順番の1フレーム分のデータが揃っていれ
ば、それを表示する。(2)次に、バッファメモリ71
に表示すべき順番の符号化フレームデータ(通常Bピク
チャー)が1フレーム分揃っていて、それを復号するの
に必要な参照画像がフレームメモリ72,73に揃って
いれば復号しながら表示する。(3)上記(1)(2)
共不満足なら、直前に表示したフレームを再表示する。
(1) First, if data for one frame in the order to be displayed is prepared in the frame memories 72 to 74, it is displayed. (2) Next, the buffer memory 71
If the encoded frame data (usually a B picture) in the order to be displayed is arranged for one frame, and the reference images necessary for decoding the encoded frame data are arranged in the frame memories 72 and 73, they are displayed while being decoded. (3) The above (1) and (2)
If both are not satisfied, the previously displayed frame is redisplayed.

【0024】図2に示したように、バッファメモリ71
内に1フレーム分の符号化データがまだ蓄えられていな
かった場合、復号処理を一時休止する一方、フレームメ
モリ読み書き制御部64は、次に表示すべき再生画像デ
ータが既にI用またはP用フレームメモリ72,73に
格納されているかを、まず確認する(IまたはPピクチ
ャーのみ事前に復号され参照画像としてフレームメモリ
に既に格納されているため)。存在すればそのフレーム
を再生画像200として出力する。このとき、もし、フ
レームメモリ72,73に存在しなければフレームメモ
リ読み書き制御部64は、直前に出力したフレームを再
度表示のため出力する。さらに、復号を1回休止した後
のフレーム期間には、バッファ制御部10は、上記バッ
ファメモリ71に1フレーム分の符号化データが揃った
ことを確認し、そのフレームの復号を行う。もしこの復
号データがBピクチャーであれば、フレームメモリ読み
書き制御部64はそれを直ちに再生画像200として出
力する。一方、もしBピクチャーでなければ、直前に表
示したフレームのデータを再出力する。
As shown in FIG. 2, the buffer memory 71
If the encoded data for one frame has not been stored yet, the decoding process is paused, and the frame memory read / write control unit 64 determines that the reproduced image data to be displayed next is already in the I or P frame. First, it is checked whether the data is stored in the memories 72 and 73 (since only the I or P picture is decoded in advance and already stored in the frame memory as a reference image). If there is, the frame is output as a reproduced image 200. At this time, if it does not exist in the frame memories 72 and 73, the frame memory read / write control unit 64 outputs the immediately preceding frame for display again. Further, during a frame period after the decoding is paused once, the buffer control unit 10 confirms that the coded data for one frame has been prepared in the buffer memory 71, and decodes the frame. If the decoded data is a B picture, the frame memory read / write control unit 64 immediately outputs it as a reproduced image 200. On the other hand, if it is not a B picture, the data of the frame displayed immediately before is re-output.

【0025】なお、本実施例では24フレーム/秒の入
力ストリームをPAL/SECAM等の25フレーム/
秒で表示出力する場合について述べたが、入力データの
フレームレートが出力フレームレートよりも数パーセン
ト程度以下低ければ、例えば、パーソナルコンピュータ
や通信端末等独自の表示フレームレートを持つ機器に適
用しても実用上問題はない。また、GOP構造も本実施
例ではBBIBBPで説明したが、他の組み合わせでも
同様の効果が得られることは当業者の容易に理解すると
ころである。
In this embodiment, an input stream of 24 frames / second is converted to 25 frames / second such as PAL / SECAM.
Although the case of displaying and outputting in seconds has been described, if the frame rate of the input data is lower than the output frame rate by about several percent or less, for example, it can be applied to a device having a unique display frame rate such as a personal computer or a communication terminal. There is no practical problem. Although the GOP structure is described in this embodiment as BIBBP, it is easily understood by those skilled in the art that similar effects can be obtained with other combinations.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
復号装置は、入力符号化ストリーム中の1秒あたりの画
像数が表示出力画像数より少ない関係に有るか否かを判
定し、少ない関係にある場合に判定結果を保持する変換
モード保持手段と、変換モードが設定された場合、現在
表示中の次に表示すべき復号後の画像データがフレーム
メモリ内に既に蓄えられているかどうかを判定するフレ
ームメモリ状態判定手段と、次に表示すべきフレームの
画像データが前記フレームメモリ内に揃っていない場
合、次に表示すべき復号前の画像データがバッファメモ
リ内に、かつ前記画像データを復号するのに必要な参照
画像データがフレームメモリに既に蓄えられているかど
うかを判定するバッファメモリ状態判定手段と、前記変
換モードにおいて前記フレームメモリ状態判定手段とバ
ッファメモリ状態判定手段の判定結果により前記フレー
ムメモリ内にもバッファメモリ内にも次の画像を表示す
るのに必要なデータが揃っていなければ直前に表示した
画像データを再表示する再表示手段とを有するので、例
えば、24フレーム/秒プログレシブシーケンスで符号
化されてきたストリームを、フレームメモリ制御とバッ
ファ制御によってアンダーフロー時に同一フレームを再
表示して直接PAL方式等の25フレーム/秒の再生画
像として出力できるため、符号化時に予め表示モニタを
特定することや外部に高価なフレームレート変換装置等
を付加することも必要がないので、コスト、回路規模の
増加を最小限に押さえることができる。
As described above, the image decoding apparatus according to the present invention determines whether or not the number of images per second in the input coded stream is smaller than the number of display output images, and And a conversion mode holding means for holding the determination result in the case where the conversion mode is set. If the conversion mode is set, the decoded image data which is currently displayed and which is to be displayed next is already stored in the frame memory. a frame memory status determining means for determining whether there next frame to be displayed
If image data is not available in the frame memory,
If, next to be decoded before the image data in the buffer memory display, and a buffer memory status determining means for determining whether the reference picture data necessary for decoding the picture data is already stored in the frame memory And the change
In the switching mode, if the data necessary for displaying the next image is not stored in both the frame memory and the buffer memory according to the determination results of the frame memory state determining means and the buffer memory state determining means, the data is displayed immediately before. Since it has a re-display means for re-displaying image data, for example, the same frame is re-displayed at the time of an underflow by a frame memory control and a buffer control, and the PAL is directly converted to a PAL which has been encoded in a progressive sequence of 24 frames / sec. Since it can be output as a reproduced image of 25 frames / second in a system or the like, it is not necessary to specify a display monitor in advance at the time of encoding or to add an expensive frame rate conversion device or the like to the outside. The increase can be kept to a minimum.

【0027】また、入力が24フレーム/秒でなくMP
EG2で認められている23.976フレーム/秒の場
合でも、なんら手を加えること無く変換することが可能
である。
Also, the input is not 24 frames / sec but MP
Even in the case of 23.976 frames / sec recognized by EG2, conversion can be performed without any modification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における約1秒分の入力ビッ
トストリームを復号,再生表示する処理内容の概略タイ
ミングを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic timing of a process of decoding, reproducing and displaying an input bit stream for about one second in one embodiment of the present invention.

【図3】従来の画像復号装置の構成例を示すブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional image decoding device.

【図4】図3における復号処理手段の構成の詳細を示す
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing details of a configuration of a decoding processing unit in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 バッファ制御部 11 符号化表示モード信号 12 バッファメモリ状態信号 20 可変長復号器 30 スキャン変換器 40 逆量子化器 50 逆DCT部 60 動き補償画像再生部 61 モードレジスタ 62 表示クロック発生部 63 ベクトル復号部 64 フレームメモリ読み書き制御部 65 24:25変換モードフラグ 66 表示フレーム周期信号 71 バッファメモリ 72 フレームメモリ 73 フレームメモリ 74 フレームメモリ 81 データ 82 データ 83 予測フィールドデータ 84 予測フィールドデータ 85 再生画像データ 86 Bフレーム画像データ 100 入力ビットストリーム 200 再生画像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Buffer control part 11 Encoding display mode signal 12 Buffer memory status signal 20 Variable length decoder 30 Scan converter 40 Dequantizer 50 Inverse DCT part 60 Motion compensation image reproduction part 61 Mode register 62 Display clock generation part 63 Vector decoding Unit 64 frame memory read / write control unit 65 24:25 conversion mode flag 66 display frame period signal 71 buffer memory 72 frame memory 73 frame memory 74 frame memory 81 data 82 data 83 predicted field data 84 predicted field data 85 reproduced image data 86 B frame Image data 100 Input bit stream 200 Playback image

フロントページの続き (72)発明者 進藤 朋行 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 岡田 豊 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 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 (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 (56)参考文献 特開 平6−197273(JP,A) 特開 平6−78279(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/01 Continued on the front page (72) Inventor Tomoyuki Shindo 4-36-19 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Inside Graphics Communication Laboratories Inc. (72) Inventor Yutaka Okada 4-36, Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo No. 19 Inside Graphics Communication Laboratories Co., Ltd. (72) Inventor Norihiko Nagai 4-36-19 Yoyogi Shibuya-ku, Tokyo Inside Graphics Communication Laboratories Co., Ltd. (72 ) Inventor Ryuji Saito 4-36-19 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Inside Graphics Communication Laboratories (72) Inventor Yoshikazu Kawamura 4-36-19 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Stock Company (56) References JP-A-6-197273 (JP, A) JP-A-6-78279 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7) , B name) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/01

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 符号化された画像データを復号する装置
において、入力符号化ストリーム中の1秒あたりの画像
数が表示出力画像数より少ない関係に有るか否かを判定
し、少ない関係にある場合に判定結果を保持する変換
ード保持手段と、変換モードが設定された場合、 現在表示中の次に表示す
べき復号後の画像データがフレームメモリ内に既に蓄え
られているかどうかを判定するフレームメモリ状態判定
手段と、次に表示すべきフレームの画像データが前記フ
レームメモリ内に揃ってない場合、次に表示すべき復号
前の画像データがバッファメモリ内に、かつ前記画像デ
ータを復号するのに必要な参照画像データがフレームメ
モリに既に蓄えられているかどうかを判定するバッファ
メモリ状態判定手段と、前記変換モードにおいて前記フ
レームメモリ状態判定手段とバッファメモリ状態判定手
段の判定結果により前記フレームメモリ内にも前記バッ
ファメモリ内にも次の画像を表示するのに必要なデータ
が揃っていなければ直前に表示した画像データを再表示
する再表示手段を有することを特徴とするフレームレー
ト変換機能付き画像復号装置。
In an apparatus for decoding encoded image data, it is determined whether or not the number of images per second in an input encoded stream is smaller than the number of display output images. a conversion mode <br/> over de holding means for holding the judgment result when, if the conversion mode is set, the decoded image data to be displayed on the next currently displayed already stored in the frame memory Frame memory state determination means for determining whether or not the image data of the next frame to be displayed
If the image data is not present in the frame memory, it is determined whether or not the image data to be displayed next to be decoded is already stored in the buffer memory and the reference image data necessary for decoding the image data is already stored in the frame memory. A buffer memory state determining means for determining, and in the conversion mode, displaying the next image in both the frame memory and the buffer memory according to the determination results of the frame memory state determining means and the buffer memory state determining means. An image decoding apparatus with a frame rate conversion function, comprising: a re-display means for re-displaying the image data displayed immediately before, if no data is available.
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