JP3078992B2 - Image decoding device - Google Patents

Image decoding device

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JP3078992B2
JP3078992B2 JP30327494A JP30327494A JP3078992B2 JP 3078992 B2 JP3078992 B2 JP 3078992B2 JP 30327494 A JP30327494 A JP 30327494A JP 30327494 A JP30327494 A JP 30327494A JP 3078992 B2 JP3078992 B2 JP 3078992B2
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律彦 永井
豊 岡田
茂 小松
嘉郁 川村
隆二 西塔
勝巳 後藤
孝之 小林
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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
を復号する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 for decoding 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 the degree of 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,横方向とも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。MPEG2の暫定勧告は“Generic Coding of Movi
ng Pictures and Associated Audio”と題するISO/IEC
13818-2 に記載されている。
As a method utilizing the temporal correlation, there are methods of encoding a difference between two consecutive screens (frames) and detecting motion of an image to perform motion compensation.
As a method utilizing spatial correlation, an image is divided into blocks of a predetermined size (for example, 8 pixels each in the vertical and horizontal directions), data in the blocks are subjected to orthogonal transform, and 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. The provisional recommendation for MPEG2 is “Generic Coding of Movi
ISO / IEC entitled “ng Pictures and Associated Audio”
13818-2.

【0004】本発明は、MPEG2のあらゆる画像を復
する処理に適応可能であるので、復号処理を説明す
る。
[0004] The present invention decodes all MPEG2 images.
Because it is adaptable to the process of issue, explaining the decoding process.

【0005】図4は、このような方法により符号化され
たデータを復号する画像復号装置の構成例である。図4
において、バッファ制御部1,可変長復号器2,スキャ
ン変換器3,逆量子化器4,逆DCT部5,動き補償画
像再生部6(6Aは画像再生部),メモリインタフェー
ス部7により復号処理が実行される。50はメモリであ
り、バッファメモリ51およびフレームメモリ(後述す
る3つのI,P,Bフレームメモリ)52,53,54
からなる。また、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 an image decoding apparatus for decoding data encoded by such a method. FIG.
, Decoding processing is performed by a buffer control unit 1, a variable length decoder 2, a scan converter 3, an inverse quantizer 4, an inverse DCT unit 5, a motion compensation image reproducing unit 6 (6A is an image reproducing unit), and a memory interface unit 7. Is executed. Reference numeral 50 denotes a memory, which includes a buffer memory 51 and frame memories (three I, P, and B frame memories described later) 52, 53, and 54.
Consists of Reference numeral 100 denotes an input bit stream representing an encoded image, and reference numeral 200 denotes 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、バッファメモリ制御部1の制御に
より、データ40として、メモリインタフェース部7を
通して、バッファメモリ51に蓄積される。バッファメ
モリ51から読み出されたデータ41は可変長復号器2
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 as data 40 in the buffer memory 51 through the memory interface unit 7 under the control of the buffer memory control unit 1. The data 41 read from the buffer memory 51 is
Is subjected to variable-length decoding.

【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2で復号される
ものとする。次に、スキャン変換器3によりデータの順
序を並び替えた後、逆量子化器4により逆量子化され
る。次に、逆DCT部5により逆離散コサイン変換され
る。動き補償画像再生部6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42,43をフレームメ
モリ52,53からメモリインタフェース部7を通し、
読み出す必要がある(MPEG2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)。予測フ
レームデータ42,43と逆DCT部5の出力である予
測誤差によりBフレームを動き補償画像再生部6で再生
し、再生画素データ44として、メモリインタフェース
部7を通して、フレームメモリ54に書き込まれる。フ
レームメモリ52,53,54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フレームのデータ45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, it is assumed that fixed-length codes are also decoded by the variable-length decoder 2. Next, after the order of the data is rearranged by the scan converter 3, the data is inversely quantized by the inverse quantizer 4. Next, the inverse DCT unit 5 performs an inverse discrete cosine transform. The motion-compensated image reproducing unit 6 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). Therefore, to reproduce the B frame, the previously decoded I frame and P frame
The predicted frame data 42, 43 of the frame is passed from the frame memories 52, 53 through the memory interface unit 7,
It is necessary to read out (in MPEG2, P
The frame is decoded prior to the B frame). The B-frame is reproduced by the motion-compensated image reproducing unit 6 based on the predicted frame data 42 and 43 and the prediction error output from the inverse DCT unit 5, and is written as reproduced pixel data 44 to the frame memory 54 through the memory interface unit 7. The I, P, and B frames in the frame memories 52, 53, and 54 are read from each memory in a predetermined order (the B frame data 45 is read in FIG. 4), and a reproduced image 200 is output.

【0008】前述のメモリ50とのデータの書き込みの
アクセスは、メモリインタフェース部7が管理し、同じ
データバス46を使用して読み書きを行うため、ある処
理の要求によりメモリ50にアクセスしている期間は、
その他の処理の要求があってもアクセスすることができ
ず、内部の処理が停止してしまう。そこで、メモリ50
へのアクセスが待たされる時間分のデータを蓄えるた
め、さらに、メモリ50とインタフェースするデータバ
ス幅を小さくし、かつ、メモリ50とのデータ転送レー
トを高くするため、メモリインタフェース部7内に内蔵
バッファを設け、この内蔵バッファに一旦蓄えた後、メ
モリ50に書き込み、また、メモリ50から読み出した
データは、内蔵バッファに一旦蓄えた後、各処理に使用
する。
The above-mentioned data write access to the memory 50 is managed by the memory interface unit 7, and the read / write is performed using the same data bus 46. Is
Even if there is a request for other processing, access cannot be made, and internal processing stops. Therefore, the memory 50
In order to store data for the time required for access to the memory 50, to further reduce the data bus width for interfacing with the memory 50, and to increase the data transfer rate with the memory 50, an internal buffer is provided in the memory interface unit 7. Is stored in the built-in buffer, and then written to the memory 50. Data read from the memory 50 is temporarily stored in the built-in buffer and used for each process.

【0009】本発明は、MPEG2のあらゆる画像を処
理する装置に適用可能であるが、例として、NTSC画
像を再生する場合を考えてみる。NTSC画像の1フレ
ームは図5のように、横720画素,縦480ラインか
らなる。これを横,縦とも16画素ずつに分割する。1
分割の単位をマクロブロックと呼ぶ(以下、MBと略
す)。NTSC画像は、横45MB,縦30MB、全部
で1350MBに分割される。また、MPEG2では横
1行内に閉じたマクロブロックの集合体をスライスと呼
び、NTSC画像は最低でも30スライスに分割され
る。
Although the present invention can be applied to an apparatus for processing any MPEG2 image, as an example, consider the case of reproducing an NTSC image. As shown in FIG. 5, one frame of the NTSC image is composed of 720 horizontal pixels and 480 vertical lines. This is divided into 16 pixels both horizontally and vertically. 1
The division unit is called a macroblock (hereinafter abbreviated as MB). The NTSC image is divided into 45 MB in width and 30 MB in height, that is, 1350 MB in total. In MPEG2, a set of macroblocks closed in one horizontal line is called a slice, and an NTSC image is divided into at least 30 slices.

【0010】可変長符号化されている画像データは、当
然ながらIフレーム,Pフレーム,Bフレームの順にデ
ータ量が多く、さらに、各フレーム内でも1MBあたり
のデータ量は、MBによって様々である。例えば、バッ
ファメモリ51からの1回の読み出しアクセス当たりあ
る一定量のデータしか読み出せないと仮定し、可変長符
号化されている状態でデータ量の多いMBが画面のある
位置に集中したとすると、その部分をある一定レートで
可変長復号器2で復号するためには、バッファメモリ5
1の読み出しアクセスの発生頻度が増加する。逆に、デ
ータ量の少ないMBが画面のある位置に集中すると、そ
の部分をある一定レートで可変長復号器2で復号するた
めには、バッファメモリ51の読み出しアクセスの発生
頻度が減少する。
Of course, variable-length coded image data has a large data amount in the order of an I frame, a P frame, and a B frame, and the data amount per MB varies in each frame depending on the MB. For example, assuming that only a certain amount of data can be read per one read access from the buffer memory 51, and MBs with a large amount of data are concentrated at a certain position on the screen in the state of being subjected to variable length coding. In order to decode the portion at a fixed rate by the variable length decoder 2, the buffer memory 5
The frequency of occurrence of one read access increases. Conversely, when MBs with a small amount of data are concentrated at a certain position on the screen, the frequency of read accesses to the buffer memory 51 decreases in order for the variable length decoder 2 to decode the portion at a certain constant rate.

【0011】また、フレーム間予測されたフレームは、
MB単位で予測方法が異なる。例えばBフレーム内のM
Bは、フレーム内予測、時間的に前のIフレームまたは
Pフレームからの前方フレーム間予測、時間的に後のI
フレームまたはPフレームからの後方フレーム間予測、
時間的に前のIフレームまたはPフレームと時間的に後
のIフレームまたはPフレームからの双方向予測の中か
ら、予測誤差の一番小さい予測方法が選択される。この
ため、1フレームを復号するために、メモリ50にアク
セスする頻度は1フレーム内でも均一ではない。1回の
参照画像読み出しアクセス当たり、ある一定量のデータ
しか読み出せないと仮定し、画面のある部分に双方向の
フレーム間予測で符号化されたMBが集中すると、動き
補償画像再生部6において、ある一定レートでMBの画
像を再生するためには、フレームメモリ52,53から
参照画像を読み出すメモリアクセスの発生頻度が増加す
る。逆に、画面のある部分にフレーム内予測で符号化さ
れたMB、すなわち、イントラMBが集中すると、その
MBを動き補償画像再生部6で再生するためには、当然
ながら参照画像を必要としないため、参照画像の読み出
しアクセスは行われない。
[0011] The inter-frame predicted frame is
The prediction method differs for each MB. For example, M in the B frame
B is an intra-frame prediction, a forward inter-frame prediction from a temporally previous I-frame or a P-frame,
Backward inter-frame prediction from frame or P-frame,
A prediction method with the smallest prediction error is selected from bi-directional prediction from a temporally preceding I frame or P frame and a temporally subsequent I frame or P frame. Therefore, the frequency of accessing the memory 50 to decode one frame is not uniform even within one frame. Assuming that only a certain amount of data can be read per one reference image read access, and MBs encoded by bidirectional inter-frame prediction concentrate on a certain portion of the screen, the motion compensated image reproducing unit 6 In order to reproduce an MB image at a certain constant rate, the frequency of memory accesses for reading reference images from the frame memories 52 and 53 increases. Conversely, if MBs encoded by intra-frame prediction, that is, intra MBs, are concentrated on a certain portion of the screen, a reference image is not required to reproduce the MB with the motion-compensated image reproducing unit 6 as a matter of course. Therefore, read access of the reference image is not performed.

【0012】52,53,54のいずれかのフレームメ
モリからの表示画像の読み出しは、表示画像が途切れる
ことなく、すなわち、メモリインタフェース部7内の内
蔵バッファがアンダーフローすることなしに処理できな
ければならない。また、入力ビットストリーム100
は、入力されたレートですべてバッファメモリ51へ書
き込まなければならず、すなわち、メモリインタフェー
ス部7内の内蔵バッファがオーバーフローすることなし
に、処理できなければならない。しかし、メモリ50内
のその他のメモリへのアクセスは、前述したようにMB
を構成するビットストリーム内のデータ量によって、ま
た、MBの予測がフレーム内予測で符号化されている
か、フレーム間予測で符号化されているか等によって、
そのMBの画像を再生するために必要なバッファメモリ
の読み出しアクセスと参照画像の読み出しアクセスの発
生頻度が流動的に変化する。
The reading of the display image from any of the frame memories 52, 53, and 54 cannot be processed without interruption of the display image, that is, without underflow of the built-in buffer in the memory interface unit 7. No. Also, the input bit stream 100
Must be written to the buffer memory 51 at the input rate, that is, it must be able to be processed without overflowing the built-in buffer in the memory interface unit 7. However, access to other memories in the memory 50 is performed as described above.
, And whether the MB prediction is coded by intra-frame prediction or inter-frame prediction, etc.
The frequency of occurrence of the read access of the buffer memory and the read access of the reference image required to reproduce the image of the MB changes fluidly.

【0013】そのため、どのようなMBも、MB単位で
決められたある一定時間内に全メモリアクセスが行える
ように、転送レートを大きく設計していた。例えば、図
6に示すように、1フレームの時間をMB数で分割し、
その分割された時間内にすべてのメモリアクセスが処理
できるように、この1MB分の時間を、さらにビットス
トリームの書き込み期間,ビットストリームの読み出し
期間,参照画像の読み出し期間,再生画像の書き込み期
間,表示画像の読み出し期間に分割して、それぞれのメ
モリアクセスは決められた時間内でメモリ50にアクセ
スする。この場合、必要のないメモリアクセスのための
時間は休止するため、実効的な効率は低下する。
Therefore, the transfer rate of any MB is designed to be large so that all memory accesses can be performed within a certain fixed time determined in MB units. For example, as shown in FIG. 6, the time of one frame is divided by the number of MBs,
This 1 MB time is further divided into a bit stream write period, a bit stream read period, a reference image read period, a reproduced image write period, and a display time so that all memory accesses can be processed within the divided time. Divided into image reading periods, each memory access accesses the memory 50 within a predetermined time. In this case, since the time for unnecessary memory access is stopped, the effective efficiency is reduced.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の画像復号装置では、処理を行わない待ち時間部分を含
んでいる分、実際のアクセスレートより大きな転送レー
トで設計する必要があり、また、各メモリアクセスの間
隔が大きくなるため、メモリインタフェース部7の内蔵
バッファが大きくなるという大きな欠点があった。
As described above, in the conventional image decoding apparatus, it is necessary to design at a transfer rate higher than the actual access rate because of including a waiting time portion where no processing is performed. In addition, since the interval between each memory access is increased, the internal buffer of the memory interface unit 7 has a large disadvantage.

【0015】本発明は、以上のような従来装置の欠点を
解消した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 has solved the above-mentioned drawbacks of the conventional apparatus.

【0016】[0016]

【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、復号の予測フレームから画像フレームを予測し
て符号化された画像データを復号する装置において、メ
モリとの複数のアクセスを、各アクセスに優先順位をつ
けることで制御し、この優先順位を内蔵バッファの蓄積
量により制御する優先順位判定制御部を有するものであ
る。
According to the present invention, there is provided an image decoding apparatus for predicting an image frame from a predicted frame to be decoded and decoding encoded image data. It has a priority determination control unit that controls access by assigning a priority and controls the priority based on the storage amount of the built-in buffer.

【0017】そして、優先順位判定制御部は、スキャン
変換に用いる内蔵バッファの蓄積量と、再生画像をメモ
リに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッファの蓄積量に
より、メモリとの複数のアクセスを、各アクセスに優先
順位を付けることで制御するものである。
[0017] Then, the priority determination control unit includes a storage amount of the internal buffer used for scan conversion, the accumulation amount of the internal buffer that accumulates before writing a reproduced image in the memory, a plurality of access of the memory, This is controlled by assigning a priority to each access.

【0018】つまり、その制御は、常に表示画像の読み
出しアクセスとビットストリームの書き込みアクセスと
を最先順位とし、スキャン変換に用いる内蔵バッファの
蓄積量が小さく、再生画像をメモリに書き込む前に蓄積
しておく内蔵バッファの蓄積量が小さい状態において
は、前記最先順位に次いでビットストリームの読み出し
アクセス,参照画像の読み出しアクセス,再生画像の書
き込みアクセスの順に優先順位を決定し、スキャン変換
に用いる内蔵バッファの蓄積量が大きく、再生画像をメ
モリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッファの蓄積量
が小さい状態においては、前記最先順位に次いで参照画
像の読み出しアクセス,再生画像の書き込みアクセス,
ビットストリームの読み出しアクセスの順に優先順位を
決定し、スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量が
小さく、再生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく
内蔵バッファの蓄積量が大きい状態においては、前記優
先順位に次いで再生画像の書き込みアクセス,ビットス
トリームの読み出しアクセス,参照画像の読み出しアク
セスの順に優先順位を決定し、スキャン変換に用いる内
蔵バッファの蓄積量が大きく、再生画像をメモリに書き
込む前に蓄積しておく内蔵バッファの蓄積量が大きい状
態においては、前記優先順位に次いで再生画像の書き込
みアクセス,参照画像の読み出しアクセス,ビットスト
リームの読み出しアクセスの順に優先順位を決定するも
のである。
That is, in the control , the read access of the display image and the write access of the bit stream are always given the highest priority, the storage amount of the built-in buffer used for scan conversion is small, and the reproduced image is stored before being written to the memory. When the accumulated amount of the built-in buffer is small, the priority is determined in the order of bit stream read access, reference image read access, and reproduced image write access next to the first order, and the internal buffer used for scan conversion is determined. In the state where the storage amount of the internal image buffer is large and the storage amount of the built-in buffer for storing the reproduced image before writing to the memory is small, the read access of the reference image, the write access of the reproduced image,
The priority is determined in the order of bit stream read access, and when the storage amount of the built-in buffer used for scan conversion is small and the storage amount of the built-in buffer for storing the reproduced image before writing to the memory is large, the priority is determined. write access reproduced image Following ranking, a bit stream read access, the reference image reading Accession
In the state where the storage amount of the internal buffer used for scan conversion is large and the storage amount of the internal buffer for storing the reproduced image before writing to the memory is large, the priority is determined after the priority order. The priority is determined in the order of image write access, reference image read access, and bit stream read access.

【0019】[0019]

【作用】本発明によれば、メモリとの複数のアクセスを
予め決められた優先順位に従って行うので、処理を行わ
ない待ち時間を含まずに転送レートを決定でき、低い転
送レートで実現でき、かつ内蔵バッファ量を小さくする
ことが可能となる。
According to the present invention, since a plurality of accesses to the memory are performed in accordance with a predetermined priority, the transfer rate can be determined without including a waiting time during which no processing is performed, and a low transfer rate can be realized. It is possible to reduce the amount of the built-in buffer.

【0020】また、優先順位の決定は、スキャン変換に
用いる内蔵バッファの蓄積量と、再生画像をメモリに書
き込む前に蓄積しておく内蔵バッファの蓄積量により行
われる。
The priority is determined based on the storage amount of the built-in buffer used for scan conversion and the storage amount of the built-in buffer for storing the reproduced image before writing it in the memory.

【0021】つまり、優先順位の決定は、具体的には、
スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量と再生画像
をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッファの蓄
積量が共に容量に対し小さいとき、一方が大きく他方が
小さいとき、一方が小さく他方が大きいとき、共に大き
いときのいずれかによって決定される。
That is , the priority order is determined, specifically,
When the storage amount of the built-in buffer used for scan conversion and the storage amount of the built-in buffer that stores the reproduced image before writing it to the memory are both smaller than the capacity, when one is large and the other is small, one is small and the other is large , Are both larger.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図1は本発明の一実施例を示すもので、3
0はスキャン変換器で、基本的には図4のスキャン変換
器3と同じであるが、後述するように本発明特有の制御
も行う。70はメモリインタフェース部で、基本的には
図4のメモリインタフェース部7と同じであるが、後述
するように本発明特有の制御も行う。130は後述する
ように本発明特有の制御信号で、スキャン変換部30か
らメモリインタフェース部70へ送出される。なお、そ
の他の図4と同符号は同一部分を示す。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Reference numeral 0 denotes a scan converter, which is basically the same as the scan converter 3 in FIG. 4, but also performs control unique to the present invention as described later. Reference numeral 70 denotes a memory interface unit, which is basically the same as the memory interface unit 7 in FIG. 4, but also performs control unique to the present invention as described later. Reference numeral 130 denotes a control signal unique to the present invention, which will be described later, and is sent from the scan conversion unit 30 to the memory interface unit 70. The same reference numerals as in FIG. 4 denote the same parts.

【0023】図2はスキャン変換部30内の構成例の詳
細を示すもので、スキャン変換に用いる内蔵バッファと
してのスキャン変換バッファ30Aとバッファ量監視部
30Bとを備えており、可変長復号器2から入力された
データは、スキャン変換器30内のスキャン変換バッフ
ァ30Aに蓄えられ、スキャン変換器30内のバッファ
量監視部30Bはこのバッファ量を監視し、制御信号1
30をメモリインタフェース部70に出力する。
FIG. 2 shows details of an example of the configuration inside the scan conversion unit 30. The scan conversion unit 30 includes a scan conversion buffer 30A as a built-in buffer used for scan conversion and a buffer amount monitoring unit 30B. Is stored in a scan conversion buffer 30A in the scan converter 30, and a buffer amount monitoring unit 30B in the scan converter 30 monitors this buffer amount and outputs the control signal 1
30 is output to the memory interface unit 70.

【0024】図3はメモリインタフェース部70の構成
例の詳細を示すもので、優先順位判定制御部70A,バ
ッファ量監視部70Bと、さらにバッファA71〜バッ
ファF76とを備えている。
FIG. 3 shows details of an example of the configuration of the memory interface unit 70. The memory interface unit 70 includes a priority determination control unit 70A, a buffer amount monitoring unit 70B, and buffers A71 to F76.

【0025】その動作を説明すると、図1の入力ビット
ストリーム100は、バッファ制御部1からメモリ50
内のバッファメモリ51に書き込む前にメモリインタフ
ェース部70内のバッファA71に蓄えられ、メモリ5
0内のバッファメモリ51から読み出されたデータもバ
ッファB72に一旦蓄え、バッファ制御部1に出力す
る。可変長復号器2で可変長復号されたデータ(スキャ
ン変換バッファ30A内のデータ)を逆量子化器4で逆
量子化し、さらに逆DCT部5で逆DCT処理したデー
タと、バッファC73,バッファD74から動き補償画
像再生部6内の画像再生部6Aに供給されるデータによ
り画像が再生され、バッファE75に蓄積される。よっ
て、可変長復号されたデータ(スキャン変換バッファ3
0A内のデータ)を逆量子化し逆DCT処理したデータ
か、バッファC73,バッファD74から画像再生部6
Aに供給されるデータがそれぞれ同期したタイミングで
入力されることが理想である。
The operation will be described. The input bit stream 100 shown in FIG.
Before writing in the buffer memory 51 in the memory interface unit 70, the data is stored in the buffer A71 in the memory interface unit 70, and
The data read from the buffer memory 51 in 0 is also temporarily stored in the buffer B 72 and output to the buffer control unit 1. The data (data in the scan conversion buffer 30A) decoded by the variable length decoder 2 is inversely quantized by the inverse quantizer 4 and further subjected to inverse DCT processing by the inverse DCT unit 5, and the buffer C73 and the buffer D74. The image is reproduced by the data supplied to the image reproducing unit 6A in the motion-compensated image reproducing unit 6 and stored in the buffer E75. Therefore, the variable-length decoded data (scan conversion buffer 3
0A) is inversely quantized and inversely DCT-processed, or data is transferred from the buffer C73 and the buffer D74 to the image reproducing unit 6
Ideally, data supplied to A is input at synchronized timing.

【0026】さて、動き補償画像再生部6で参照する画
像も、メモリ50から読み出され、メモリインタフェー
ス部70内のバッファC73,バッファD74でバッフ
ァリングされた後、出力され、また、動き補償画像再生
部6で再生された画像は、バッファE75に一旦蓄えら
れた後、図1に示すメモリ50内のフレームメモリ52
〜54に書き込まれる。さらに、表示画像も、メモリイ
ンタフェース部70内のバッファF76でバッファリン
グされた後、出力される。
An image referred to by the motion-compensated image reproducing unit 6 is also read out from the memory 50, buffered by the buffers C73 and D74 in the memory interface unit 70, and then output. The image reproduced by the reproducing unit 6 is temporarily stored in the buffer E75, and then stored in the frame memory 52 in the memory 50 shown in FIG.
~ 54. Further, the display image is also output after being buffered by the buffer F76 in the memory interface unit 70.

【0027】メモリ50にデータが書き込まれるアクセ
スとメモリ50からデータが読み出されるアクセスは、
それぞれのバッファ量が、ある一定量に達した場合に発
生する。あるアクセスが発生した場合、前記発生したア
クセスが実行中の時には、そのアクセスが終了するまで
待ち、実行中のアクセスがない場合には、アクセスを開
始する。前に発生したアクセスの終了を待っている間
に、他のアクセスが発生した場合には、前アクセスの終
了後アクセスの優先順位の順序でアクセスを開始する。
The access for writing data to the memory 50 and the access for reading data from the memory 50 are as follows.
It occurs when each buffer amount reaches a certain fixed amount. When a certain access occurs, if the generated access is being executed, the process waits until the access ends, and if no access is being executed, the access is started. If another access occurs while waiting for the end of the previous access, the access is started in the order of priority of the access after the end of the previous access.

【0028】アクセスの優先順位は以下のようにして決
定する。なお、スキャン変換に用いる内蔵バッファ(3
0A)の蓄積量をA,再生画像をメモリに書き込む前に
蓄積しておく内蔵バッファE75の蓄積量をBとする。
The priority of access is determined as follows. The built-in buffer (3
A is the storage amount of 0A), and B is the storage amount of the built-in buffer E75 that stores the reproduced image before writing it in the memory.

【0029】表示画像の読み出しと、入力ビットストリ
ーム100の書き込みのメモリアクセスは、必ずある一
定レートで処理できなければならないため、この2つの
アクセスを常に優先順位、つまり、どちらか一方を優先
順位1,他方を優先順位2とし、ビットストリームの読
み出しアクセス,参照画像の読み出しアクセス,再生画
像の書き込みアクセスの優先順位は、スキャン変換バッ
ファ30Aと再生画像を蓄積しておく内蔵バッファ(図
3のバッファE75)のバッファ量によって以下のよう
に決定される。 (1)Aが小さく、Bが大きい場合 動き補償画像再生部6で再生された画像がバッファE7
5に転送され、まだメモリ50に転送できずに残ってい
て、さらに、再生された画像データをバッファE75に
書き込めない状態では、参照画像がメモリ50から読み
出されても、この参照画像を用いて再生された画像がバ
ッファE75に書き込めない。また同様に、ビットスト
リームが可変長復号器2に読み込まれ、復号されたデー
タが動き補償画像再生部6に入力されても、再生された
画像が蓄積されるバッファE75に書き込めない。その
ため、バッファE75にデータが書き込めない状態の場
合は、再生画像の書き込みアクセスの優先順位を優先順
位3とする。
Since the memory access for reading the display image and writing the input bit stream 100 must always be able to be processed at a certain fixed rate, these two accesses are always given priority, that is, one of them is given priority 1. The priority of read access of the bit stream, read access of the reference image, and write access of the reproduced image is determined by the scan conversion buffer 30A and the built-in buffer for storing the reproduced image (the buffer E75 in FIG. 3). ) Is determined as follows according to the buffer amount. (1) When A is small and B is large: The image reproduced by the motion compensation image reproducing unit 6 is stored in the buffer E7.
5 and still remain untransferred to the memory 50, and in a state where the reproduced image data cannot be written to the buffer E75, even if the reference image is read from the memory 50, this reference image is used. Cannot be written to the buffer E75. Similarly, even if the bit stream is read by the variable length decoder 2 and the decoded data is input to the motion compensated image reproducing unit 6, it cannot be written into the buffer E75 where the reproduced image is stored. Therefore, when data cannot be written into the buffer E75, the priority of the write access to the reproduced image is set to the priority 3.

【0030】可変長復号器2で復号されたデータを書き
込める状態、すなわち、Aが小さい状態で、再生画像が
メモリ50に書き込めない状態では、参照画像を読み込
んでも、可変長復号器2の処理が間に合ってないために
画像を再生できないと考えられるため、ビットストリー
ムの読み出しアクセスを優先順位4とし、参照画像の読
み出しアクセスを優先順位5とする。 (2)A,B共に大きい場合 動き補償画像再生部6で再生した画像が、バッファE7
5に書き込めない状態で、かつ、スキャン変換バッファ
30Aに可変長復号器2で復号したデータが書き込めな
い状態では、ビットストリームの読み出しを行っても、
可変長復号器2で復号したデータがスキャン変換バッフ
ァ30Aに書き込めないため、参照画像の読み出しアク
セスを優先順位4、ビットストリームの読み出しアクセ
スを優先順位5とする。上記(1)と同様の理由で、再
生画像の書き込みアクセスの優先順位を優先順位3とす
る。 (3)Aが大きくBが小さい場合 動き補償画像再生部6で再生された画像が、バッファE
75に書き込める状態で、かつ、スキャン変換バッファ
30Aに可変長復号器2で復号したデータが書き込めな
い状態では、参照画像の読み出しが間に合ってないと考
えられるため、参照画像の読み出しアクセスを優先順位
3とする。ビットストリームの読み出しを行っても、可
変長復号器2で復号したデータがスキャン変換バッファ
30Aに書き込めないため、再生画像の書き込みアクセ
スを優先順位4、ビットストリームの読み出しアクセス
を優先順位5とする。 (4)A,Bが共に小さい場合 動き補償画像再生部6で再生された画像が、バッファE
75に書き込める状態で、かつ、スキャン変換バッファ
30Aに可変長復号器2で復号したデータが書き込める
状態では、ビットストリームの読み出しが間に合ってな
いと考えられるため、ビットストリームの読み出しアク
セスを優先順位3とする。さらに、バッファE75に再
生画像が書き込める状態であるということは、再生画像
の書き込みを急ぐ必要がないと考えられるため、参照画
像の読み出しアクセスを優先順位4、再生画像の書き込
みアクセスを優先順位5とする。 〔実施例2〕 本実施例は、優先順位によるアクセス制御が割り込みに
より行われる実施例で、その他の処理、優先順位の付け
方は、実施例1と同じである。あるアクセスが発生した
とき、前に発生したアクセスが実行中の時には、実行中
のアクセスより優先順位が高い場合は、その実行中のア
クセスを一時中断し、新しいアクセスを先に処理し、処
理の終了後、中断したアクセスを再開する。実行中のア
クセスより、新しいアクセスが優先順位が低い場合は、
実行中のアクセスの終了を待ち、新しいアクセスを開始
する。
In a state where the data decoded by the variable length decoder 2 can be written, that is, when A is small and a reproduced image cannot be written in the memory 50, even if a reference image is read, the processing of the variable length decoder 2 is not performed. Since it is considered that the image cannot be reproduced because it is not in time, the read access of the bit stream is set to the priority 4 and the read access of the reference image is set to the priority 5. (2) When both A and B are large The image reproduced by the motion compensated image reproducing unit 6 is stored in the buffer E7.
5 and the data decoded by the variable length decoder 2 cannot be written to the scan conversion buffer 30A, even if the bit stream is read,
Since the data decoded by the variable-length decoder 2 cannot be written to the scan conversion buffer 30A, the read access of the reference image is given priority 4 and the read access of the bit stream is given priority 5. For the same reason as the above (1), the priority of the write access of the reproduced image is set to the priority 3. (3) When A is large and B is small The image reproduced by the motion compensation image reproducing unit 6 is stored in the buffer E
75 and the data decoded by the variable-length decoder 2 cannot be written to the scan conversion buffer 30A, it is considered that the reference image is not read in time. And Even if the bit stream is read, the data decoded by the variable length decoder 2 cannot be written to the scan conversion buffer 30A. Therefore, the write access to the reproduced image is given priority 4 and the read access to the bit stream is given priority 5. (4) When both A and B are small The image reproduced by the motion compensated image reproducing unit 6 is stored in the buffer E
75 and the data decoded by the variable length decoder 2 can be written to the scan conversion buffer 30A, it is considered that the reading of the bit stream is not in time. I do. Further, the fact that the reproduced image can be written in the buffer E75 is considered to mean that there is no need to hurry to write the reproduced image. Therefore, the read access of the reference image is given priority 4 and the write access of the reproduced image is given priority 5. I do. [Embodiment 2] This embodiment is an embodiment in which access control based on priority is performed by interruption, and other processes and the manner of assigning priorities are the same as those in the first embodiment. When an access occurs and a previously generated access is being executed, if the priority is higher than the currently executed access, the currently executed access is suspended, the new access is processed first, and the After the termination, resume the interrupted access. If the new access has a lower priority than the ongoing access,
Wait for the end of the current access and start a new access.

【0031】あるアクセスが発生したとき、前に発生し
たアクセスが実行中の時には、実行中のアクセスより優
先順位が高い場合は、その実行中のアクセスを一時中断
し、新しいアクセスを先に処理し、処理の終了後、中断
したアクセスを再開する。実行中のアクセスより、新し
いアクセスが優先順位が低い場合は、実行中のアクセス
の終了を待ち、新しいアクセスを開始する。
When a certain access occurs and a previously generated access is being executed, if the priority is higher than the currently executed access, the currently executed access is temporarily suspended, and the new access is processed first. After the processing, the interrupted access is resumed. If the new access has a lower priority than the access being executed, the new access is started after waiting for the end of the access being executed.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像復号装置は、復号の予測フレームから画像フレームを
予測して符号化された画像データを復号する装置におい
て、スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量と、再
生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッフ
ァの蓄積量により、メモリとの複数のアクセスを、各ア
クセスに優先順位を付けることで制御する優先順位判定
制御部を設けたものであり、優先順位の決定は、具体的
には、スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量と再
生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッフ
ァの蓄積量が共に小さいとき、一方が大きく他方が小さ
いとき、一方が小さく他方が大きいとき、共に大きいか
によって決定するので、各メモリアクセスの間隔は必要
に応じて変化するため、メモリアクセス部の内蔵バッフ
ァ量を小さくできる。
As described above, according to the image decoding apparatus of the present invention, in an apparatus for predicting an image frame from a predicted frame for decoding and decoding coded image data, a built-in buffer used for scan conversion is used. Storage
Built-in buffer for storing raw images before writing to memory
Depending on the storage capacity of the
Prioritization controlled by assigning priorities to access
A control unit is provided.
The amount of data stored in the internal buffer used for scan conversion
Built-in buffer for storing raw images before writing to memory
When the amount of stored keys is small, one is large and the other is small.
When one is small and the other is large, are both large?
The interval between each memory access is necessary
The internal buffer of the memory access unit
Can be reduced.

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【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】図1の実施例の要部の詳細を示すブロック図で
ある
FIG. 2 is a block diagram showing details of a main part of the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施例の要部の詳細を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing details of a main part of the embodiment of FIG. 1;

【図4】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. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional image decoding device.

【図5】NTSC画像の1フレームにおけるマクロブロ
ックの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a macroblock in one frame of an NTSC image.

【図6】従来のメモリアクセスの手順を説明するための
図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional memory access procedure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッファ制御部 2 可変長復号器 3 スキャン変換器 4 逆量子化器 5 逆DCT部 6 動き補償画像再生部6A 画像再生部 7 メモリインタフェース部 30 スキャン変換器 30A スキャン変換バッファ 30B バッファ量監視部 40 データ 41 データ 42 予測フレームデータ 44 再生画像データ 45 データ 46 データバス 50 メモリ 51 バッファメモリ 52 フレームメモリ 53 フレームメモリ 54 フレームメモリ 70 メモリインタフェース部 70A 優先順位判定制御部 70B バッファ量監視部 71 バッファA 72 バッファB 73 バッファC 74 バッファD 75 バッファE 76 バッファF 100 入力ビットストリーム 200 再生画像Reference Signs List 1 buffer control unit 2 variable length decoder 3 scan converter 4 inverse quantizer 5 inverse DCT unit 6 motion compensation image reproduction unit 6A image reproduction unit 7 memory interface unit 30 scan converter 30A scan conversion buffer 30B buffer amount monitoring unit 40 Data 41 Data 42 Predicted frame data 44 Reconstructed image data 45 Data 46 Data bus 50 Memory 51 Buffer memory 52 Frame memory 53 Frame memory 54 Frame memory 70 Memory interface unit 70A Priority determination control unit 70B Buffer amount monitoring unit 71 Buffer A 72 Buffer B 73 Buffer C 74 Buffer D 75 Buffer E 76 Buffer F 100 Input bit stream 200 Playback image

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (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 小林 孝之 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6−233138(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 G06T 1/00 - 1/60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shigeru Komatsu 4-36-19 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Inside Graphics Communication Laboratories Co., Ltd. (72) Inventor Yoshikazu Kawamura Shibuya-ku, Tokyo 4-36-19 Yoyogi Inside Graphics Communication Laboratories Inc. (72) Inventor Ryuji Saito 4-36-19 Yoyogi Shibuya-ku Tokyo Metropolitan Graphics Communications Laboratories Inc. (72) Inventor Katsumi Goto 4-36-19, Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Inside Graphics Communication Laboratories Co., Ltd. (72) Takayuki Kobayashi 4-36-19, Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Graphics Communication Co., Ltd.・ Laboratories (56) References JP-A-6-233138 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 7 /24-7/68 G06T 1/00-1 / 60

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 復号の予測フレームから画像フレームを
予測して符号化された画像データを復号する装置であっ
スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量と、再生
画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッファ
の蓄積量により、メモリとの複数のアクセスを、各アク
セスに優先順位を付けることで制御する優先順位判定制
御部を有する画像復号装置において、優先順位判定制御
部は、常に表示画像の読み出しアクセスとビットストリ
ームの書き込みアクセスとを最先順位とし、 スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量が小さく、
再生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッ
ファの蓄積量が小さい状態においては、前記最先順位に
次いでビットストリーム読み出しアクセス,参照画像
の読み出しアクセス,再生画像の書き込みアクセスの順
に優先順位を決定し、 スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量が大きく、
再生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッ
ファの蓄積量が小さい状態においては、前記最先順位に
次いで参照画像の読み出しアクセス,再生画像の書き込
みアクセス,ビットストリームの読み出しアクセスの
に優先順位を決定し、 スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量が小さく、
再生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッ
ファの蓄積量が大きい状態においては、前記最先順位に
次いで再生画像の書き込みアクセスビットストリーム
の読み出しアクセス,参照画像の読み出しアクセスの順
に優先順位を決定し、 スキャン変換に用いる内蔵バッファの蓄積量が大きく、
再生画像をメモリに書き込む前に蓄積しておく内蔵バッ
ファの蓄積量が大きい状態においては、前記優先順位に
次いで再生画像の書き込みアクセス,参照画像の読み出
しアクセス,ビットストリームの読み出しアクセスの順
に優先順位を決定することを特徴とする画像復号装置。
1. A predicts predictive frame picture frame from the decoding to decode the encoded image data device met
A plurality of accesses to the memory are controlled by assigning a priority to each access based on the accumulated amount of the built-in buffer used for scan conversion and the accumulated amount of the built-in buffer that stores the reproduced image before writing it in the memory. Priority judgment system
Oite the image decoding equipment with control unit, the priority determination control unit, always a write access and the earliest order of the read access and the bit stream of the displayed image, the accumulation amount of the internal buffer used for scan conversion is small,
In the state quantity accumulated small internal buffer that accumulates before writing a reproduced image in the memory, the read access then in the bit stream to the earliest priority, read access of the reference image, the priority in the order of write accesses of the reproduced image The amount of storage in the internal buffer used for scan conversion is large,
When the amount of data stored in the built-in buffer for storing the reproduced image before writing it to the memory is small, the read access of the reference image and the writing of the reproduced image are performed next to the first rank.
Only accessible, prioritize the order <br/> read access bitstream, the accumulation amount of the internal buffer used for scan conversion is small,
In the state storage amount of the internal buffer that accumulates a large before writing a reproduced image in the memory, the write access of the reproduced image next to the earliest priority, read access of the bit stream, the priority order of read access reference image The amount of storage in the internal buffer used for scan conversion is large,
In a state where the storage amount of the built-in buffer for storing the reproduced image before writing it in the memory is large, the priority is set in the order of the write access of the reproduced image, the read access of the reference image, and the read access of the bit stream after the priority. An image decoding device characterized by determining.
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