JP3203169B2 - Ｍｐｅｇビデオデコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＰＥＧ（Moving
Picture Expert Group ）ビデオデコーダに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアで扱われる情報は、膨大
な量で且つ多種多様であり、これらの情報を高速に処理
することがマルチメディアの実用化を図る上で必要とな
ってくる。情報を高速に処理するためには、データの圧
縮・伸長技術が不可欠となる。そのようなデータの圧縮
・伸長技術として「ＭＰＥＧ」方式が挙げられる。この
ＭＰＥＧ方式は、ＩＳＯ（International Organization
for Standardization）／ＩＥＣ（International Elec
trotechnical Commission ）傘下のＭＰＥＧ委員会（IS
O/IEC JTC1/SC29/WG11）によって標準化されつつある。

【０００３】ＭＰＥＧは３つのパートから構成されてい
る。パート１の「ＭＰＥＧシステムパート」（ISO/IEC
IS 11172 Part1:Systems）では、ビデオデータとオーデ
ィオデータの多重化構造（マルチプレクス・ストラクチ
ャ）および同期方式が規定される。パート２の「ＭＰＥ
Ｇビデオパート」（ISO/IEC IS 11172 Part2:Video）で
は、ビデオデータの高能率符号化方式およびビデオデー
タのフォーマットが規定される。パート３の「ＭＰＥＧ
オーディオパート」（ISO/IEC IS 11172 Part3:Audio）
では、オーディオデータの高能率符号化方式およびオー
ディオデータのフォーマットが規定される。

【０００４】ＭＰＥＧビデオパートで取り扱われるビデ
オデータは動画に関するものであり、その動画は１秒間
に数十個（例えば、３０個）のフレーム（静止画、コ
マ）によって構成されている。ビデオデータは、シーケ
ンス（Sequence）、ＧＯＰ（Group Of Pictures ）、ピ
クチャ、スライス（Slice ）、マクロブロック（Macrob
lock）、ブロックの順に６層の階層構造から成る。

【０００５】また、ＭＰＥＧには主にエンコードレート
の違いにより、現在のところ、ＭＰＥＧ−１，ＭＰＥＧ
−２の２つの方式がある。ＭＰＥＧ−１においてフレー
ムはピクチャに対応している。ＭＰＥＧ−２において
は、フレームまたはフィールドをピクチャに対応させる
こともできる。フィールドは、２個で１つのフレームを
構成している。ピクチャにフレームが対応している構造
はフレーム構造と呼ばれ、ピクチャにフィールドが対応
している構造はフィールド構造と呼ばれる。

【０００６】ＭＰＥＧでは、フレーム間予測と呼ばれる
圧縮技術を用いる。フレーム間予測は、フレーム間のデ
ータを時間的な相関に基づいて圧縮する。フレーム間予
測では双方向予測が行われる。双方向予測とは、過去の
再生画像（または、ピクチャ）から現在の再生画像を予
測する順方向予測と、未来の再生画像から現在の再生画
像を予測する逆方向予測とを併用することである。

【０００７】この双方向予測は、Ｉピクチャ（Intra-Pi
cture ），Ｐピクチャ（Predictive-Picture），Ｂピク
チャ（Bidirectionally predictive-Picture）と呼ばれ
る３つのタイプのピクチャを規定している。Ｉピクチャ
は、過去や未来の再生画像とは無関係に、独立して生成
される。Ｐピクチャは順方向予測（過去のＩピクチャま
たはＰピクチャからの予測）により生成される。Ｂピク
チャは双方向予測により生成される。双方向予測におい
てＢピクチャは、以下に示す３つの予測のうちいずれか
１つにより生成される。順方向予測；過去のＩピクチ
ャまたはＰピクチャからの予測、逆方向予測；未来の
ＩピクチャまたはＰピクチャからの予測、双方向予
測；過去および未来のＩピクチャまたはＰピクチャから
の予測。そして、これらＩ，Ｐ，Ｂピクチャがそれぞれ
エンコードされる。つまり、Ｉピクチャは過去や未来の
ピクチャが無くても生成される。これに対し、Ｐピクチ
ャは過去のピクチャが無いと生成されず、Ｂピクチャは
過去または未来のピクチャが無いと生成されない。

【０００８】フレーム間予測では、まず、Ｉピクチャが
周期的に生成される。次に、Ｉピクチャよりも数フレー
ム先のフレームがＰピクチャとして生成される。このＰ
ピクチャは、過去から現在への一方向（順方向）の予測
により生成される。続いて、Ｉピクチャの前、Ｐピクチ
ャの後に位置するフレームがＢピクチャとして生成され
る。このＢピクチャを生成するとき、順方向予測，逆方
向予測，双方向予測の３つの中から最適な予測方法が選
択される。一般的に連続した動画では、現在の画像とそ
の前後の画像とは良く似ており、異なっているのはその
一部分に過ぎない。そこで、前のフレーム（例えば、Ｉ
ピクチャ）と次のフレーム（例えば、Ｐピクチャ）とは
同じであると仮定し、両フレーム間に変化があればその
差分（Ｂピクチャのデータ）のみを抽出して圧縮する。
これにより、フレーム間のデータを時間的な相関に基づ
いて圧縮することができる。

【０００９】このようにＭＰＥＧビデオパートに準拠し
てエンコードされたビデオデータのデータ列（ビットス
トリーム）は、ＭＰＥＧビデオストリーム（以下、ビデ
オストリームと略す）と呼ばれる。

【００１０】ところで、ＭＰＥＧ−１は主にビデオＣＤ
（Compact Disc）やＣＤ−ＲＯＭ（CD-Read Only Memor
y ）などの記録媒体を用いた蓄積メディアに対応してお
り、ＭＰＥＧ−２はＭＰＥＧ−１をも含む幅広い範囲の
アプリケーションに対応している。

【００１１】蓄積メディアにおいては、以下に示す３つ
の特殊再生機能が要求される。動画を通常の再生速度
より高速で再生（以下、高速再生という）する機能。
動画を通常の再生速度より低速で再生（以下、低速再生
という）する機能。動画を１フレームずつ再生（以
下、コマ送り再生という）する機能。高速再生機能は、
例えば、ユーザが短時間に動画を見るために早送り再生
を行う際や、見たい動画を探索するために早送り再生ま
たは早送り逆転再生を行う際に用いられる。また、低速
再生機能やコマ送り再生機能は、例えば、ユーザが動画
を注意深く見る際などに用いられる。

【００１２】図８に、高速再生機能を備えた従来のＭＰ
ＥＧビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。ＭＰＥ
Ｇビデオデコーダ１０１は、ビットバッファ１０２，ピ
クチャヘッダ検出回路１０３、ＭＰＥＧビデオデコード
コア回路（以下、デコードコア回路と略す）１０４、ビ
デオストリームスキップ回路１０５、制御コア回路１０
６から構成されている。

【００１３】制御コア回路１０６は各回路１０２〜１０
５を制御する。ビデオＣＤなどの記録媒体から読み出さ
れたビデオストリームは、ビデオストリームスキップ回
路１０５を介してビットバッファ１０２へ転送される。

【００１４】ビットバッファ１０２はＦＩＦＯ（First-
In-First-Out）構成のＲＡＭ（Random Access Memory）
から成るリングバッファによって構成され、ビデオスト
リームスキップ回路１０５から転送されてくるビデオス
トリームを順次蓄積する。

【００１５】ピクチャヘッダ検出回路１０３は、ビット
バッファ１０２に蓄積されたビデオストリームの各ピク
チャの先頭に付くピクチャヘッダを検出する。制御コア
回路１０６は、ピクチャヘッダ検出回路１０３の検出結
果に基づいて、ビットバッファ１０２から１フレーム期
間毎に１つのピクチャ分ずつのビデオストリームを読み
出す。尚、ＭＰＥＧ−１では、１秒間に３０個のフレー
ム（コマ）によって動画が構成されており、１フレーム
期間は１／３０秒である。

【００１６】デコードコア回路１０４は、ビットバッフ
ァ１０２から読み出された各ピクチャをＭＰＥＧビデオ
パートに準拠してデコードし、各ピクチャ毎のビデオ出
力を生成する。そのビデオ出力は、ＭＰＥＧビデオデコ
ーダ１０１の外部に設けられたディスプレイ１０７へ出
力される。

【００１７】ビットバッファ１０２が設けられているの
は、Ｉ，Ｐ，Ｂの各ピクチャのデータ量が異なっている
ためである。Ｉピクチャのデータ量は約３０ｋバイト、
Ｐピクチャのデータ量は約１０〜１５ｋバイト、Ｂピク
チャのデータ量は０〜約６ｋバイトである。それに対し
て、通常の再生時に記録媒体から読み出されるビデオス
トリームのビットレートＲB は一定である。デコードコ
ア回路１０４は各ピクチャ毎にデコードを行い、そのデ
コード処理時間は各ピクチャのデータ量によって異な
る。そのため、記録媒体から読み出されたビデオストリ
ームをデコードコア回路１０４へ直接転送すると、デコ
ードコア回路１０４においてデコード処理できないピク
チャがでてくる。これを防止するため、記録媒体から読
み出されたビデオストリームに対するバッファメモリと
してのビットバッファ１０２を設けることで、Ｉ，Ｐ，
Ｂの各ピクチャのデータ量の相違を吸収しているわけで
ある。

【００１８】ビデオストリームスキップ回路１０５は、
通常の再生時にはノード１０５ａ側に接続され、記録媒
体から読み出されたビデオストリームをそのままビット
バッファ１０２へ転送する。また、高速再生時には再生
速度に従って各ノード１０５ａ，１０５ｂ側への接続が
切り換えられ、記録媒体から読み出されたビデオストリ
ームを再生速度に従って間欠的にビットバッファ１０２
へ転送する。すなわち、ビデオストリームスキップ回路
１０５がノード１０５ｂ側に接続されると、記録媒体か
ら読み出されたビデオストリームはビットバッファ１０
２へ転送されずにスキップされる。その結果、ビットバ
ッファ１０２へ転送されるビデオストリームは、ビデオ
ストリームスキップ回路１０５によってスキップされた
分だけ間引かれる。

【００１９】前記したように、通常の再生時に記録媒体
から読み出されるビデオストリームのビットレートＲB
は一定である。そのため、１ピクチャ分のビデオストリ
ームのデータ量が多すぎたり少なすぎたりして、ビット
バッファ１０２がオーバーフローしたりアンダーフロー
したりしないように、ビットバッファ１０２の占有率を
制御する必要がある。そこで、ＭＰＥＧビデオパートで
は、仮想的なＭＰＥＧビデオデコーダが想定され、それ
に対する規定がなされている。

【００２０】図９に、通常の再生時におけるビットバッ
ファ１０２の占有量の変化を示す。ビットバッファ１０
２の占有量Ｂm はビットレートＲB をグラフの傾きとし
て上昇する。ビットレートＲB は、シーケンスの先頭に
付くシーケンスヘッダのＢＲ（Bit Rate）に従って式
（１）に示すように規定される。また、記録媒体から読
み出されるビデオストリームのピクチャレートＲP はシ
ーケンスヘッダのＰＲ（Picture Rate）によって規定さ
れる。そして、ビットバッファ１０２の容量Ｂは、シー
ケンスヘッダのＶＢＶ（Vbv[Video Buffering Verifie
r] Buffer Size）に従って式（２）に示すように規定さ
れる。そして、１フレーム期間毎に、デコードコア回路
１０４がそのときデコードしようとする１ピクチャ分の
ビデオストリームが、ビットバッファ１０２から一気に
読み出される。ここで、１フレーム期間に記録媒体から
読み出されてビットバッファ１０２に入力されるビデオ
ストリームのデータ量Ｘは、ビットレートＲB およびピ
クチャレートＲP に従って式（３）に示すように規定さ
れる。従って、ビットバッファ１０２から１ピクチャ分
のビデオストリームが一気に読み出された直後のビット
バッファ１０２の占有量Ｂm （＝Ｂ0 〜Ｂ6 ）は、デー
タ量Ｘとビットバッファ１０２の容量Ｂとに基づいて、
式（４）に示す条件を満たすように規定される。

【００２１】 ＲB ＝４００×ＢＲ ………（１） Ｂ＝１６×１０２４×ＶＢＶ ………（２） Ｘ＝ＲB ／ＲP ………（３） ０＜Ｂm ＜Ｂ−Ｘ＝Ｂ−（ＲB ／ＲP ） ………（４） 式（４）に示す条件を満たすようにビットバッファ１０
２の占有量Ｂm が規定されていれば、ビットバッファ１
０２がオーバーフローしたりアンダーフローしたりする
ことはない。逆に言えば、ビットバッファ１０２の占有
量Ｂm が閾値（Ｂ−Ｘ）を越えると、次の１フレーム期
間にビットバッファ１０２に入力されるビデオストリー
ムによってビットバッファ１０２がオーバーフローする
可能性が極めて高くなる。

【００２２】通常の再生時においては、式（４）が満た
されるように、ビットレートＲB 、ピクチャレートＲP
、容量Ｂの各値が規定されている。従って、式（２）
に示すようにビットバッファ１０２の容量Ｂを設定して
おけば、ビットバッファ１０２がオーバーフローしたり
アンダーフローしたりすることはない。

【００２３】但し、実際のビットバッファ１０２では、
オーバーフローを確実に防止するために、式（２）に示
す容量Ｂに、デコードコア回路１０４のデコード処理時
間などを考慮したマージン分αを加えた値に容量が設定
される。通常、マージン分αは、式（３）に示すデータ
量Ｘと同程度の値に設定される。例えば、ビデオＣＤで
は、容量Ｂが４６ｋバイト、データ量Ｘが６ｋバイトに
規定されているため、実際のビットバッファ１０２の容
量は５２ｋ（＝Ｂ＋Ｘ＝４６ｋ＋６ｋ）バイトに設定さ
れる。

【００２４】高速再生時において、記録媒体から読み出
されたビデオストリームのビットレートは再生速度に従
って大きくなる。つまり、通常の再生速度のｎ倍の速度
で高速再生する際には、記録媒体から読み出されたビデ
オストリームのビットレートは通常の再生時のビットレ
ートＲB のｎ倍（＝ｎ×ＲB ）となる。

【００２５】しかし、上記したように、ビットバッファ
１０２の容量Ｂは通常の再生時に対応して設定されてい
るため、ビデオストリームのビットレートがｎ×ＲB に
なると、ビットバッファ１０２はオーバーフローするこ
とになる。従って、高速再生時には、前記したようにビ
デオストリームスキップ回路１０５を制御することによ
り、ビットバッファ１０２へ転送されるビデオストリー
ムが間引かれる。その結果、ビットバッファ１０２へ転
送されるビデオストリームのビットレートは、通常の再
生時のビットレートＲB と実質的に等しくなり、ビット
バッファ１０２のオーバーフローは回避される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＭＰＥＧビデオ
デコーダ１０１には以下の問題がある。 通常の再生時において、式（２）に示すようにビット
バッファ１０２の容量Ｂを設定しておけば、理想的な状
態ではビットバッファ１０２がオーバーフローすること
はない。しかし、実際の状態では、式（２）に示すよう
にビットバッファ１０２の容量Ｂを設定しておいても、
以下に示す場合においてビットバッファ１０２がオーバ
ーフローする恐れがある。

【００２７】(1) 記録媒体から読み出されたビデオスト
リームのビットレートＲB とビデオ出力のビットレート
とが同期しておらず、ビットレートＲB の方がビデオ出
力のビットレートよりも大きい場合。

【００２８】(2) 記録媒体から読み出されたビデオスト
リームのエンコードが規格通りに行われていない場合。
ビットバッファ１０２はリングバッファによって構成さ
れているため、オーバーフローすると、ビットバッファ
１０２に既に蓄積されていたビデオストリームに対し
て、新たに入力されたビデオストリームが上書きされる
ことになる。その結果、ビットバッファ１０２に既に蓄
積されていたビデオストリームが破壊されて失われてし
まう。

【００２９】例えば、デコードコア回路１０４において
任意のピクチャをデコードしている途中でビットバッフ
ァ１０２がオーバーフローすると、デコード処理中のピ
クチャのビットバッファ１０２に残っている部分に対し
て、新たに入力されたビデオストリームが上書きされ
る。その結果、デコード処理中のピクチャのビットバッ
ファ１０２に残っている部分が破壊されて失われる。す
ると、デコードコア回路１０４では、そのピクチャのデ
コードを完了することが不可能になり、そのピクチャの
ビデオ出力を生成することができなくなる。

【００３０】前記したように、Ｐピクチャは過去のピク
チャ無しには生成することができず、Ｂピクチャは過去
または未来のピクチャ無しには生成することができな
い。過去や未来のピクチャ無しに生成することができる
のはＩピクチャだけである。そのため、ビットバッファ
１０２がオーバーフローした時点でデコード処理中のピ
クチャがＩピクチャまたはＰピクチャの場合には、ビッ
トバッファ１０２に蓄積されているビデオストリームの
各ピクチャのうち、そのデコード処理中のピクチャから
次に読み出されるＩピクチャまでの全てのＰピクチャお
よびＢピクチャをデコードすることができなくなる。つ
まり、デコードコア回路１０４では、ビットバッファ１
０２から次のＩピクチャが読み出されるまでデコード処
理を再開することができなくなる。

【００３１】このように、ビットバッファ１０２がオー
バーフローすると、多数のピクチャがデコード不可能に
なるため、それらのピクチャの分だけ再生される動画に
コマ落ちが生じる。その結果、動画の動きが滑らかにな
らずギクシャクしたものになって画質が劣化し見辛くな
る。

【００３２】高速再生時において、ビデオストリーム
スキップ回路１０５の制御は極めて複雑である。そのた
め、ビデオストリームスキップ回路１０５を制御する制
御コア回路１０６は、マイクロコンピュータを用いて構
成しなければならない。従って、マイクロコンピュータ
を設けることによるコストの増大ならびに装置全体の大
型化を避けることができない。

【００３３】高速再生時におけるビデオストリームス
キップ回路１０５の制御は再生速度に従ってなされるた
め、ノード１０５ｂ側からスキップされるビデオストリ
ームはピクチャとは無関係になる。従って、高速再生時
において、ビデオストリームスキップ回路１０５からビ
ットバッファ１０２へ転送されるビデオストリームに
は、途中でデータが途切れたピクチャが含まれることに
なり、ビットバッファ１０２に蓄積されるビデオストリ
ームは不連続になる。

【００３４】ビデオストリームが不連続になってＩピク
チャまたはＰピクチャが途切れると、次のＩピクチャが
ビットバッファ１０２へ転送されてくるまでの間の全て
のＰピクチャおよびＢピクチャを生成することができな
くなる。つまり、高速再生時においてデコードコア回路
１０４でデコード可能なのは、途中でデータが途切れて
いないＩピクチャだけになる。

【００３５】記録媒体から読み出されたビデオストリー
ム中にＩピクチャが含まれる割合はせいぜい１〜２枚／
秒である。そのため、２〜４倍という比較的遅い高速再
生時には、デコード不可能なピクチャの分だけ再生され
る動画にコマ落ちが生じ、１〜２コマ／秒しか表示する
ことができない。その結果、高速再生とはいってもコマ
送り再生と同様の非常に劣悪な動画しか得ることができ
ない。つまり、動画の動きが滑らかにならずギクシャク
したものになって画質が劣化し見辛くなる。

【００３６】例えば、記録媒体としてビデオＣＤを用い
た場合には、トラックジャンプ方式が用いられる。この
方式では、ビデオＣＤプレーヤの光ピックアップをビデ
オＣＤの記録トラック（ＣＤの一周）間で飛び飛びに走
査させ、ある量のビデオストリームを読みだしては別の
記録トラックに飛び移るという操作を繰り返す。そし
て、ビデオＣＤから読み出されたビデオストリーム中に
たまたまＩピクチャが含まれていれば、そのＩピクチャ
をデコードする。この場合、ビデオＣＤから読み出され
たビデオストリーム中の全てのＩピクチャをデコードす
ることは不可能であり、デコードできないＩピクチャが
生じるため、２〜４倍という比較的遅い高速再生時に
は、０．１〜０．５コマ／秒しか表示することができな
い。また、ビデオＣＤから１回に読み出されたビデオス
トリーム中に含まれるＩピクチャの数が一定していない
（一つのＩピクチャも読みだせないことがある）ため、
１コマと１コマの間隔が一定せず、非常に劣悪な動画し
か得ることができない。

【００３７】但し、ビデオＣＤｖ２．０規格では、Ｉピ
クチャ・スキャン方式が用いられる。この方式では、ビ
デオストリーム中にＩピクチャが格納されている記録ト
ラックの情報が規定されている。その情報は「スキャン
インフォメーション」と呼ばれる。このスキャンインフ
ォメーションを用いてビデオＣＤプレーヤの光ピックア
ップを制御することで、ビデオＣＤから読み出されたビ
デオストリーム中の全てのＩピクチャをデコードするこ
とが可能になる。しかし、この場合でも、上記のよう
に、２〜４倍という比較的遅い高速再生時には、１〜２
コマ／秒しか表示することができない。

【００３８】ところで、ピクチャには上記したＩ，Ｐ，
Ｂピクチャの３つのタイプの他に、Ｄピクチャが規定さ
れている。ＤピクチャはＤＣＴ（Discrete Cosine Tran
form）係数のうちのＤＣ（Direct Current）成分のみか
ら成り、Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャと同じシーケンスに共存す
ることはない。このＤピクチャは、ユーザが見たい動画
を探索する際に早送り再生または早送り逆転再生を行う
ことを想定して規定されている。しかし、Ｄピクチャは
ビデオストリーム中にほとんど含まれていないため、Ｄ
ピクチャに基づいて高速再生を行った場合でもやはり、
２〜４倍という比較的遅い高速再生時には、動画の動き
が滑らかにならず画質が劣化する。

【００３９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、以下の目的を有するものである。 １〕ビットバッファのオーバーフローを回避することが
可能で且つ簡単な構成のＭＰＥＧビデオデコーダを提供
する。

【００４０】２〕特殊再生時における動画の動きを滑ら
かにして画質を向上させることと、ビットバッファのオ
ーバーフローを回避することとが共に可能で、且つ簡単
な構成のＭＰＥＧビデオデコーダを提供する。

【００４１】

【００４２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のＭＰＥ
Ｇビデオデコーダは、ビットバッファと、前記ビットバ
ッファから読み出された各ピクチャをＭＰＥＧビデオパ
ートに準拠してデコードするデコードコア回路と、前記
ビットバッファの占有量を第１の閾値及び第２の閾値
（但し、第１の閾値＞第２の閾値）と比較し、比較結果
に応じて前記ビットバッファから前記デコードコア回路
へ供給されるピクチャをスキップさせる判定制御回路と
を備え、前記判定制御回路は、前記ビットバッファの占
有量が第２の閾値を越えた場合、前記ビットバッファか
ら読み出されたピクチャがＩピクチャまたはＰピクチャ
であればこれをデコードコア回路へ供給するものであ
り、前記ビットバッファの占有量が第１の閾値を越えて
いた状態でＩピクチャまたはＰピクチャを前記デコード
コア回路へ供給した場合または前記ビットバッファの占
有量が第２の閾値を越え且つ第１の閾値を越えない状態
でＰピクチャをデコードコア回路へ供給した場合、その
次にビットバッファから読み出されるピクチャがＢピク
チャであればこれをスキップすることをその要旨とす
る。

【００４３】請求項２に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、請求項１に記載のＭＰＥＧビデオデコーダにおい
て、前記判定制御回路は、動画の再生速度に基づいて前
記第１の閾値と第２の閾値とを設定することをその要旨
とする。

【００４４】請求項３に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、請求項１又は２に記載のＭＰＥＧビデオデコーダに
おいて、前記ビットバッファに蓄積されるビデオストリ
ームについて、前記ビットバッファに入力される前に、
ビデオストリームに含まれる各ピクチャのタイプを検出
すると共に各ピクチャのデータ量を解析するビデオスト
リーム解析回路（１２）を備え、前記判定制御回路は、
ビデオストリーム解析回路の解析したビデオストリーム
に含まれる各ピクチャのタイプおよび各ピクチャのデー
タ量に基づいて、スキップするピクチャを選定すること
をその要旨とする。

【００４５】請求項４に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、ビットバッファと、前記ビットバッファから読み出
された各ピクチャをＭＰＥＧビデオパートに準拠してデ
コードするデコードコア回路と、前記ビットバッファの
占有量の閾値を設定すると共に、占有量が閾値を越えた
場合には、占有量が閾値を下回るまで前記ビットバッフ
ァから前記デコードコア回路へ供給されるピクチャをス
キップさせる判定制御回路と、前記デコードコア回路が
生成した各ピクチャのデコード結果を格納するフレーム
バッファとを備え、そのフレームバッファの内部は前方
参照領域、後方参照領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの
領域に分けられ、Ｂピクチャをスキップする際にはＢピ
クチャ格納領域を前記ビットバッファの増設メモリとし
て流用することをその要旨とする。

【００４６】請求項５に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、ビデオストリームを蓄積するビットバッファと、前
記ビットバッファから読み出された各ピクチャをＭＰＥ
Ｇビデオパートに準拠してデコードするデコードコア回
路と、動画の再生速度に基づいて前記ビットバッファの
占有量の閾値を設定すると共に、占有量が閾値を越えた
場合には、占有量が閾値を下回るまで前記ビットバッフ
ァから前記デコードコア回路へ供給されるピクチャをス
キップさせる判定制御回路と、前記デコードコア回路が
生成した各ピクチャのデコード結果を格納するフレーム
バッファとを備え、そのフレームバッファの内部は前方
参照領域、後方参照領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの
領域に分けられ、Ｂピクチャをスキップする際にはＢピ
クチャ格納領域を前記ビットバッファの増設メモリとし
て流用することをその要旨とする。

【００４７】請求項６に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、ビデオストリームを蓄積するビットバッファと、前
記ビットバッファから読み出された各ピクチャをＭＰＥ
Ｇビデオパートに準拠してデコードするデコードコア回
路と、動画の再生速度に基づいて前記ビットバッファの
占有量の閾値を設定すると共に、占有量が閾値を越えた
場合には、占有量が閾値を下回るまで前記ビットバッフ
ァから前記デコードコア回路へ供給されるピクチャをス
キップし、スキップするピクチャはＢピクチャだけで、
ＰピクチャおよびＩピクチャはスキップしない判定制御
回路と、前記デコードコア回路が生成した各ピクチャの
デコード結果を格納するフレームバッファとを備え、そ
のフレームバッファの内部は前方参照領域、後方参照領
域、Ｂピクチャ格納領域の３つの領域に分けられ、Ｂピ
クチャをスキップする際にはＢピクチャ格納領域を前記
ビットバッファの増設メモリとして流用することをその
要旨とする。

【００４８】請求項７に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＭＰＥＧビデ
オデコーダにおいて、前記デコードコア回路は、前記ビ
ットバッファにおけるデータの占有量を低下させるため
に、１フレーム期間内に２つのＰピクチャをデコード
し、先にデコードしたＰピクチャについては後にデコー
ドしたＰピクチャの順方向予測を行うための中途データ
として扱うのみで再生は行わず、後でデコードしたＰピ
クチャだけを再生ピクチャとして扱うことをその要旨と
する。

【００４９】請求項８に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＭＰＥＧビデ
オデコーダにおいて、前記デコードコア回路が生成した
各ピクチャのデコード結果を格納するフレームバッファ
を備え、そのフレームバッファの内部は前方参照領域、
後方参照領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの領域に分け
られ、前記デコードコア回路は、１フレーム期間内に２
つのＰピクチャをデコードし、先にデコードしたＰピク
チャについては後にデコードしたＰピクチャの順方向予
測を行うための中途データとして扱うのみで再生は行わ
ず、その中途データはＢピクチャ格納領域に格納し、後
でデコードしたＰピクチャだけを再生ピクチャとして扱
うことをその要旨とする。

【００５０】請求項９に記載のＭＰＥＧビデオデコーダ
は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＭＰＥＧビデ
オデコーダにおいて、前記閾値または第１および第２の
閾値は、ビデオストリームのシーケンスの先頭に付くシ
ーケンスヘッダによって規定されるバッファサイズ（Vb
v Buffer Size ）とビットレート（Bit Rate）とピクチ
ャレート（Picture Rate）と、通常の再生速度に対する
実際の再生速度の倍率（ｎ）とによって設定されること
をその要旨とする。

【００５１】本発明によれば、ビットバッファからデー
タをスキップさせることにより、ビットバッファのオー
バーフローを回避することができる。

【００５２】ここで、スキップするデータをピクチャ単
位とすれば、ＩピクチャだけでなくＰピクチャおよびＢ
ピクチャについてもデコードすることが可能になる。

【００５３】その結果、再生される動画に生じるコマ落
ちが少なくなり、動画の動きが滑らかなものになって画
質が向上し見易くなる。

【００５４】請求項１に記載の発明によれば、判定制御
回路によってビットバッファの占有量の第１の閾値と第
２の閾値が設定され、その閾値に基づいてビットバッフ
ァからデコードコア回路へ供給されるピクチャをスキッ
プさせることにより、ビットバッファのオーバーフロー
を回避することができる。また、Ｂピクチャを予めスキ
ップしておくことで、ビットバッファの次回のオーバー
フローに対して予防措置を講ずることができる。 また、
Ｉピクチャに対する前記予防措置の閾値（第１の閾値）
を、Ｐピクチャに対する予防措置の閾値（第２の閾値）
よりも高い値に設定することで、Ｉピクチャに対する予
防措置をＰピクチャのそれに比べて緩くすることができ
る。その結果、Ｂピクチャの無駄なスキップを少なくす
ることが可能になり、動画の動きをさらに滑らかにする
ことができる。

【００５５】請求項２に記載の発明によれば、判定制御
回路によって動画の再生速度に基づいてビットバッファ
の占有量の閾値が設定され、その閾値に基づいてビット
バッファからピクチャ単位でビデオストリームをスキッ
プさせることにより、ビットバッファのオーバーフロー
を回避することができる。

【００５６】ビデオストリームのスキップはピクチャ単
位で行われるため、ＩピクチャだけでなくＰピクチャお
よびＢピクチャについてもデコードすることが可能にな
る。

【００５７】その結果、動画の動きを滑らかにすること
ができる。

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】請求項３に記載の発明によれば、スキップ
するピクチャを最適に選定することが可能になり、特
に、Ｂピクチャの無駄なスキップを少なくすることがで
きる。

【００６３】請求項４〜６に記載の発明によれば、４倍
速再生以上の高速再生時ではＢピクチャが全てスキップ
されるため、フレームバッファのＢピクチャ格納領域の
分だけビットバッファの容量を増大させることができ
る。 その結果、ビットバッファのオーバーフローを確実
に回避することができる。

【００６４】請求項７に記載の発明によれば、スキップ
されるＰピクチャが減ってデコード可能なＰピクチャが
増える。その結果、デコード可能なＢピクチャも増え
る。 従って、高速再生時における動画の動きをさらに滑
らかにすることができる。

【００６５】請求項８に記載の発明によれば、前記中途
データの格納にフレームバッファのＢピクチャ格納領域
を流用できるため、中途データの格納用のフレームバッ
ファを別個に設ける必要がなくなる。

【００６６】請求項９に記載の発明によれば、前記閾値
または第１および第２の閾値を最適に設定することがで
きる。

【００６７】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態を図１および図２に従って説明する。

【００６８】図１に、高速再生機能を備えた本実施形態
のＭＰＥＧビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。
ＭＰＥＧビデオデコーダ１は、ビットバッファ２、ピク
チャヘッダ検出回路３、ＭＰＥＧビデオデコードコア回
路（以下、デコードコア回路と略す）４、可変閾値オー
バーフロー判定回路（以下、判定回路と略す）５、ピク
チャスキップ回路６、制御コア回路７から構成されてい
る。尚、各回路３〜７は１チップのＬＳＩに搭載されて
いる。

【００６９】制御コア回路７は各回路２〜６を制御す
る。ビデオＣＤなどの記録媒体から読み出されたビデオ
ストリームはビットバッファ２へ転送される。

【００７０】ビットバッファ２はＦＩＦＯ構成のＲＡＭ
から成るリングバッファによって構成され、転送されて
くるビデオストリームをそのまま順次蓄積する。ビット
バッファ２が設けられているのは、従来のＭＰＥＧビデ
オデコーダ１０１においてビットバッファ１０２が設け
られているのと同様に、Ｉ，Ｐ，Ｂの各ピクチャのデー
タ量の相違を吸収するためである。

【００７１】ピクチャヘッダ検出回路３は、ビットバッ
ファ２に蓄積されたビデオストリームの各ピクチャの先
頭に付くピクチャヘッダを検出し、その各ピクチャヘッ
ダに規定されているピクチャのタイプ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）を
検出する。

【００７２】制御コア回路７は、ピクチャヘッダ検出回
路３の検出結果と後記する判定回路５の判定結果とに基
づいて、ビットバッファ２から１フレーム期間毎に適宜
なピクチャ分のビデオストリームを読み出す。尚、ビッ
トバッファ２から読み出されたビデオストリームは、読
み出された後もビットバッファ２にそのまま残される。

【００７３】ビットバッファ２から読み出された各ピク
チャは、ピクチャスキップ回路６を介してデコードコア
回路４へ転送される。デコードコア回路４は、各ピクチ
ャをＭＰＥＧビデオパートに準拠してデコードし、各ピ
クチャ毎のビデオ出力を生成する。そのビデオ出力は、
ＭＰＥＧビデオデコーダ１の外部に設けられたディスプ
レイ８へ出力される。

【００７４】ピクチャスキップ回路６は、制御コア回路
７の制御に従って各ノード６ａ，６ｂ側への接続が切り
換えられる。そして、ピクチャスキップ回路６がノード
６ａ側に接続されると、ビットバッファ２から読み出さ
れたピクチャはそのままデコードコア回路４へ転送され
る。また、ノード６ｂ側に接続されると、ビットバッフ
ァ２から読み出されたピクチャはビットバッファ２へ転
送されずにスキップされる。その結果、デコードコア回
路４へ転送されるピクチャは、ピクチャスキップ回路６
によってスキップされた分だけピクチャ単位で間引かれ
る。

【００７５】判定回路５は、外部から指定された再生速
度に基づいてビットバッファ２の占有量Ｂm の閾値Ｂth
n を設定し、ビットバッファ２の占有量Ｂm と閾値Ｂth
n とを比較する。尚、外部からの再生速度の指定は、通
常の再生速度に対する倍率ｎによって行われる。例え
ば、２倍速再生時には倍率ｎ＝２となり、閾値Ｂthn ＝
Ｂth2 となる。また、通常の再生時には倍率ｎ＝１とな
り、閾値Ｂthn ＝Ｂth1となる。

【００７６】そして、判定回路５は、ビットバッファ２
の占有量Ｂm が閾値Ｂthn を越えない場合には、ビット
バッファ２がオーバーフローする恐れがなく正常である
と判定する。この場合、制御コア回路７は、ビットバッ
ファ２から１ピクチャ分のビデオストリームを読み出
す。そして、制御コア回路７は、ピクチャスキップ回路
６をノード６ａ側に接続し、そのビットバッファ２から
読み出されたピクチャをデコードコア回路４へ転送させ
る。

【００７７】また、判定回路５は、ビットバッファ２の
占有量Ｂm が閾値Ｂthn を越えた場合には、ビットバッ
ファ２がオーバーフローする恐れがあると判定する。こ
の場合、制御コア回路７は、ビットバッファ２の占有量
Ｂm が閾値Ｂthn を下回るまで、ビットバッファ２から
適宜なピクチャ分のビデオストリームを読み出す。そし
て、制御コア回路７は、ピクチャスキップ回路６をノー
ド６ｂ側に接続し、そのビットバッファ２から読み出さ
れた適宜なピクチャ分のビデオストリームを全てスキッ
プさせる。

【００７８】図２に、本実施形態におけるビットバッフ
ァ２の占有量Ｂm の変化を示す。前記したように、通常
の再生時におけるビットバッファ２の占有量Ｂm はビッ
トレートＲB をグラフの傾きとして上昇する。

【００７９】本実施形態のＭＰＥＧビデオデコーダ１に
おいても、従来のＭＰＥＧビデオデコーダ１０１と同様
に、通常の再生時においては、式（４）が満たされるよ
うに、ビットレートＲB 、ピクチャレートＲP 、容量Ｂ
の各値が規定されている。つまり、式（２）に示すよう
にビットバッファ２の容量Ｂを設定しておけば、ピクチ
ャスキップ回路６の接続をノード６ａ側に固定しておい
たとしても、理想的な状態ではビットバッファ２がオー
バーフローしたりアンダーフローしたりすることはな
い。

【００８０】従って、通常の再生時において、ビットバ
ッファ２から１ピクチャ分のデータが一気に読み出され
た直後の占有量Ｂm （＝Ｂ0 〜Ｂ4 ）は、閾値Ｂth1 に
基づいて、式（５）に示す条件を満たすように規定され
る。尚、閾値Ｂth1 は、式（４）に基づいて、式（６）
に示すように設定される。

【００８１】 ０＜Ｂm ＜Ｂth1 ＜Ｂ ………（５） Ｂth1 ＝Ｂ−Ｘ＝Ｂ−（ＲB ／ＲP ） ………（６） ところで、実際の状態では、式（２）に示すようにビッ
トバッファ２の容量Ｂを設定しておいても、ピクチャス
キップ回路６の接続をノード６ａ側に固定しておくと、
前記(1)(2)に示す場合においてビットバッファ２がオー
バーフローする恐れがある。

【００８２】しかし、本実施形態では、通常の再生時に
おいて、ビットバッファ２の占有量Ｂm が閾値Ｂth1 を
越えた場合、ビットバッファ２がオーバーフローする恐
れがあると判定される。すると、ビットバッファ２の占
有量Ｂm が閾値Ｂth1 を下回るまで、ビットバッファ２
から適宜なピクチャ分のビデオストリームが読み出され
る。そして、ピクチャスキップ回路６はノード６ｂ側に
接続され、そのビットバッファ２から読み出された適宜
なピクチャ分のビデオストリームは全てスキップされ
る。従って、本実施形態によれば、通常の再生時におい
て、前記(1)(2)に示す場合にもビットバッファ２がオー
バーフローすることはない。

【００８３】高速再生時におけるビットバッファ２の占
有量Ｂm はビットレートｎ×ＲB をグラフの傾きとして
上昇する。例えば、２倍速再生時におけるビットバッフ
ァ２の占有量Ｂm はビットレート２×ＲB をグラフの傾
きとして上昇する。

【００８４】従って、高速再生時において、ビットバッ
ファ２から１ピクチャ分のデータが一気に読み出された
直後の占有量Ｂm （＝Ｂ0 〜Ｂ4 ）は、閾値Ｂthn に基
づいて、式（７）に示す条件を満たすように規定され
る。尚、閾値Ｂthn は式（８）に示すように設定され
る。

【００８５】 ０＜Ｂm ＜Ｂthn ………（７） Ｂthn ＝Ｂ−ｎ×Ｘ＝Ｂ−（ｎ×ＲB ／ＲP ） ………（８） 高速再生時においては、ビットバッファ２の占有量Ｂm
が閾値Ｂthn を越えた場合、ビットバッファ２がオーバ
ーフローする恐れがあると判定される。例えば、２倍速
再生時には占有量Ｂm が閾値Ｂth2 （＝Ｂ−（２×ＲB
／ＲP ））を越えた場合、３倍速再生時には占有量Ｂm
が閾値Ｂth3 （＝Ｂ−（３×ＲB ／ＲP））を越えた場
合に、ビットバッファ２がオーバーフローする恐れがあ
ると判定される。すると、ビットバッファ２の占有量Ｂ
m が閾値Ｂthn を下回るまでビットバッファ２から適宜
なピクチャ分のビデオストリームが読み出され、そのビ
デオストリームは全てスキップされる。従って、本実施
形態によれば、高速再生時において、前記(2) に示す場
合にもビットバッファ２がオーバーフローすることはな
い。

【００８６】デコードコア回路４において任意のピクチ
ャをデコードしている途中でビットバッファ２がオーバ
ーフローすると、デコード処理中のピクチャのビットバ
ッファ２に残っている部分に対して、新たに入力された
ビデオストリームが上書きされる。その結果、デコード
処理中のピクチャのビットバッファ２に残っている部分
が破壊されて失われる。すると、デコードコア回路４で
は、そのピクチャのデコードを完了することが不可能に
なり、そのピクチャのビデオ出力を生成することができ
なくなる。従って、デコードコア回路４において任意の
ピクチャをデコードしている途中でビットバッファ２が
オーバーフローすることは絶対に避けなければならな
い。

【００８７】そのため、ビットバッファ２がオーバーフ
ローする恐れがあるかどうかの判定は、デコードコア回
路４において任意のピクチャのデコードを開始する前に
行う必要がある。より正確には、ピクチャヘッダ検出回
路３がピクチャヘッダを検出した時点で、ビットバッフ
ァ２がオーバーフローする恐れがあるかどうかを判定
し、そのピクチャをピクチャスキップ回路６を介してス
キップするかどうかを決定する必要がある。

【００８８】ところで、１つのピクチャのデータ量は０
〜４０バイトであるが、そのデータ量はデコードコア回
路４においてデコードが終了した時点でないとわからな
い。また、１つのピクチャのデコード処理時間は、その
ピクチャのデータ量やデコードコア回路４の動作速度に
よって異なるが、通常、１フレーム期間の１／３〜３／
４程度である。

【００８９】ビットバッファ２から読み出されたピクチ
ャのデータ量が０バイトの場合、そのピクチャの読み出
し前後でビットバッファ２の占有量Ｂm は変化しないた
め、そのピクチャをスキップしたとしてもオーバーフロ
ーを回避することはできない。逆に言えば、ビットバッ
ファ２から読み出されたピクチャのデータ量が０バイト
の場合でも、ビットバッファ２に十分な空き容量があれ
ばオーバーフローすることはない。

【００９０】そこで、１フレーム期間に記録媒体から読
み出されてビットバッファ２に入力されるビデオストリ
ームのデータ量分の空き容量を、ビットバッファ２に確
保しておく。そうすれば、ビットバッファ２から読み出
されたピクチャのデータ量が０バイトの場合でもオーバ
ーフローすることはない。

【００９１】１フレーム期間に記録媒体から読み出され
てビットバッファ２に入力されるビデオストリームのデ
ータ量は、（ｎ×Ｘ＝ｎ×ＲB ／ＲP ）になる。ビット
バッファ２の空き容量がこのデータ量以上であればオー
バーフローすることはない。従って、式（８）に示すよ
うに閾値Ｂthn を設定しておけば、ビットバッファ２の
オーバーフローを確実に回避することができる。

【００９２】すなわち、判定回路５は、ピクチャヘッダ
検出回路３がピクチャヘッダを検出した時点でビットバ
ッファ２の空き容量をチェックし、十分な空き容量（ｎ
×Ｘ＝ｎ×ＲB ／ＲP ）が確保されているかどうかを判
定する。十分な空き容量が確保されていなければ、その
ピクチャヘッダに基づいて制御コア回路７がビットバッ
ファ２から読み出したピクチャを、ピクチャスキップ回
路６を介してスキップする。続いて、判定回路５は、ピ
クチャヘッダ検出回路３が次のピクチャヘッダを検出し
た時点で、再びビットバッファ２の空き容量をチェック
する。これらの処理に要する時間は、デコードコア回路
４のデコード処理時間に比べてはるかに短いため、ビッ
トバッファ２に十分な空き容量が確保できてからデコー
ドコア回路４のデコード処理を開始しても十分に間に合
う。

【００９３】ところで、ピクチャヘッダ検出回路３がピ
クチャヘッダを検出した時点や、デコードコア回路４が
デコードを開始した後に、ビットバッファ２がアンダー
フローすることがある。この場合は、記録媒体から読み
出されたビデオストリームがビットバッファ２に入力さ
れ次第、ビットバッファ２から１ピクチャ分のビデオス
トリームを逐次読み出せばよいため、特に問題とはなら
ない。

【００９４】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に示す効果を得ることができる。 通常の再生時において、前記(1)(2)に示す場合を含め
てビットバッファ２のオーバーフローを回避することが
できる。

【００９５】高速再生時において、前記(2) に示す場
合を含めてビットバッファ２のオーバーフローを回避す
ることができる。 判定回路５およびピクチャスキップ回路６を設けるこ
とにより、従来のＭＰＥＧビデオデコーダ１０１のよう
にビデオストリームスキップ回路１０５を設けることな
く、ビットバッファ２のオーバーフローを回避すること
ができる。上記したように判定回路５およびピクチャス
キップ回路６の制御は簡単であるため、制御コア回路７
はマイクロコンピュータを用いて構成する必要がない。
そして、各回路３〜７は１チップのＬＳＩに搭載されて
いる。従って、本実施形態によれば、従来例のようにコ
ストが増大することはなく装置全体が大型化することも
ない。

【００９６】ピクチャスキップ回路６のノード６ｂ側
からスキップされるビデオストリームは、ピクチャ単位
となる。そのため、デコードコア回路４へ転送されるピ
クチャの途中でデータが途切れることはない。従って、
デコードコア回路４では、ＩピクチャだけでなくＰピク
チャやＢピクチャについてもデコード可能になる。その
結果、ディスプレイ８で再生される動画に生じるコマ落
ちが少なくなる。そのため、２〜４倍という比較的遅い
高速再生時において、数コマ／秒の表示が可能になる。
従って、高速再生時における動画の動きを滑らかにして
画質を大幅に向上させることができる。

【００９７】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態を図１および図３に従って説明する。本
実施形態のＭＰＥＧビデオデコーダの構成は第１実施形
態のそれと同じである。本実施形態では、式（９）に示
す規定を満たすように、２つの閾値Ｂ2thn，Ｂ3thnが設
定されている。尚、各閾値Ｂ2thn，Ｂ3thnの値は、第１
実施形態のように再生速度に応じて設定されると共に、
ディスプレイ８で再生される動画の画質を実際に検討し
て適宜に設定すればよい。

【００９８】０＜Ｂ3thn＜Ｂ2thn＜Ｂ ………（９） 判定回路５は、ビットバッファ２の占有量Ｂm と各閾値
Ｂ3thn ，Ｂ2thnとを比較し、占有量Ｂm が式（１０）
〜（１２）に示すどの領域に含まれるかを判定する。

【００９９】Ｂm ＜Ｂ3thn ………（１０） Ｂ3thn＜Ｂm ＜Ｂ2thn ………（１１） Ｂ2thn＜Ｂm ………（１２） 判定回路５は、式（１０）に示すように、ビットバッフ
ァ２の占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを越えない場合には、ビ
ットバッファ２がオーバーフローする恐れがなく正常で
あると判定する。この場合、制御コア回路７は、ビット
バッファ２から１ピクチャ分のビデオストリームを読み
出す。そして、制御コア回路７は、ピクチャスキップ回
路６をノード６ａ側に接続し、そのビットバッファ２か
ら読み出されたピクチャをデコードコア回路４へ転送さ
せる。

【０１００】判定回路５は、式（１２）に示すように、
ビットバッファ２の占有量Ｂm が閾値Ｂ2thnを越え且つ
閾値Ｂthn を越えない場合に、ビットバッファ２から読
み出されたピクチャがＩピクチャまたはＰピクチャなら
ば、第１のフラグを立てる。また、式（１１）に示すよ
うに、ビットバッファ２の占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを越
え且つ閾値Ｂ2thnを越えない場合に、ビットバッファ２
から読み出されたピクチャがＰピクチャならば、第２の
フラグを立てる。第１または第２のフラグが立っている
場合、式（１０）に示す場合でも、制御コア回路７は、
ビットバッファ２から読み出されたピクチャがＢピクチ
ャならば、ピクチャスキップ回路６をノード６ｂ側に接
続し、そのピクチャをスキップさせる。

【０１０１】図３に、本実施形態におけるビットバッフ
ァ２の占有量Ｂm の変化を示す。占有量Ｂm が閾値Ｂ3t
hnを越えた場合、ビットバッファ２から読み出されたピ
クチャがＢピクチャであればデコードせずにスキップす
る（図示※１）。ここで、Ｂピクチャのスキップ後に占
有量Ｂm がまだ閾値Ｂ2thnを越えていても、ビットバッ
ファ２から次に読み出されたピクチャがＩピクチャまた
はＰピクチャであればデコードする（図示※２）。

【０１０２】占有量Ｂm が閾値Ｂ2thnを越えた場合で
も、ビットバッファ２から読み出されたピクチャがＩピ
クチャまたはＰピクチャであればデコードする（図示※
３）。ここで、ＩピクチャまたはＰピクチャのデコード
後に占有量Ｂm がまだ閾値Ｂ3thnを越えている場合、ビ
ットバッファ２から次に読み出されたピクチャがＢピク
チャであればデコードせずにスキップする（図示※
４）。このＢピクチャのスキップは、占有量Ｂm が閾値
Ｂ3thnを下回るまで繰り返し行う（図示※５）。

【０１０３】占有量Ｂm が閾値Ｂ2thnを越えた場合、ビ
ットバッファ２から読み出されたピクチャがＩピクチャ
またはＰピクチャであれば、判定回路５は第１のフラグ
を立てる（図示※６）。第１のフラグが立っている場
合、ビットバッファ２から次に読み出されたピクチャが
Ｂピクチャであれば、占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを下回っ
ていても、そのＢピクチャをスキップする（図示※
７）。

【０１０４】占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを越え且つ閾値Ｂ
2thnを越えない場合、ビットバッファ２から読み出され
たピクチャがＰピクチャであれば、判定回路５は第２の
フラグを立てる（図示※８）。第２のフラグが立ってい
る場合、ビットバッファ２から次に読み出されたピクチ
ャがＢピクチャであれば、占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを下
回っていても、そのＢピクチャをスキップする（図示※
９）。

【０１０５】占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを越え且つ閾値Ｂ
2thnを越えない場合、ビットバッファ２から読み出され
たピクチャがＩピクチャのときには、判定回路５は第２
のフラグを立てない（図示※１０）。第２のフラグが立
っていない場合、占有量Ｂmが閾値Ｂ3thnを下回ってい
れば、ビットバッファ２から次に読み出されたピクチャ
がＢピクチャであってもデコードする。

【０１０６】以上詳述したように本実施形態によれば、
第１実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 ビットバッファ２の占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを越え且
つ閾値Ｂthn を越えない場合、ＩピクチャおよびＰピク
チャを可能な限りデコードすると共に、Ｂピクチャを優
先してスキップする。

【０１０７】Ｂピクチャは双方向予測によって生成され
るため、その重要度はＩピクチャやＰピクチャに比べて
低い。従って、重要度の低いＢピクチャを優先してスキ
ップすることにより、ディスプレイ８で再生される動画
に生じるコマ落ちを第１実施形態よりも少なくすること
ができる。その結果、高速再生時における動画の動きを
さらに滑らかにして画質をより向上させることができ
る。

【０１０８】第１のフラグを設定することで、Ｉピク
チャまたはＰピクチャのデコード後にビットバッファ２
の占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを下回っても、余裕をみて次
にビットバッファ２から読み出されるＢピクチャを予め
スキップすることができる。また、第２のフラグを設定
することで、Ｐピクチャのデコード後にビットバッファ
２の占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを下回っても、余裕をみて
次にビットバッファ２から読み出されるＢピクチャを予
めスキップすることができる。

【０１０９】このように、Ｂピクチャを予めスキップす
ることは、ビットバッファ２の次回のオーバーフローに
対して予防措置を講ずることに他ならない。従って、ビ
ットバッファ２のオーバーフローをより確実に回避する
ことができる。

【０１１０】Ｉピクチャのデータ量はＰピクチャのそ
れの２〜３倍と多い。そのため、Ｐピクチャが読み出さ
れた場合に比べて、Ｉピクチャが読み出された場合の方
がビットバッファ２の占有量Ｂm の減少の度合いが大き
い。従って、Ｐピクチャが読み出された後よりも、Ｉピ
クチャが読み出された後の方がビットバッファ２がオー
バーフローする可能性が小さくなる。そこで、第１およ
び第２のフラグを設定することにより、ＩピクチャとＰ
ピクチャとで前記予防措置に差をつける。すなわち、Ｉ
ピクチャに対する予防措置の閾値Ｂ2thnを、Ｐピクチャ
に対する予防措置の閾値Ｂ3thnよりも高い値に設定する
ことで、Ｉピクチャに対する予防措置をＰピクチャのそ
れに比べて緩くすることが可能になる。その結果、Ｂピ
クチャの無駄なスキップを少なくすることができる。

【０１１１】以下のａ）ｂ）に示すＧＯＰ構成（ピク
チャのタイプの並び）のビデオストリームが記録媒体か
ら読み出された場合において、本実施形態の高速再生時
の効果についてシミュレーションしたところ、以下に示
す結果が得られた。

【０１１２】ａ）ＩＢＰＢＰＢＰＢＰ・・・ ｂ）ＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＩＢＰ・・・ [1] ２倍速再生時；ａ）の場合、ＩピクチャおよびＰピ
クチャの全てがデコード可能であり、その結果、３０コ
マ／秒のフルレートで表示できる。ｂ）の場合、Ｉピク
チャおよびＰピクチャの全てとＢピクチャの一部がデコ
ード可能であり、その結果、２５コマ／秒以上で表示で
きる。

【０１１３】[2] ４倍速再生時；ａ）ｂ）共に、Ｉピク
チャおよびそれに続く３〜４枚のＰピクチャがデコード
可能であり、その結果、１５コマ／秒以上で表示でき
る。 （第３実施形態）次に、本発明を具体化した第３実施形
態を図４に従って説明する。尚、本実施形態において、
第１実施形態と同じ構成部材については符号を等しくし
てその詳細な説明を省略する。

【０１１４】図４に、特殊再生機能（高速再生機能、低
速再生機能、コマ送り再生機能）を備えた本実施形態の
ＭＰＥＧビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。本
実施形態のＭＰＥＧビデオデコーダ１１は、第１実施形
態のＭＰＥＧビデオデコーダ１の各回路２〜７に加え
て、ピクチャヘッダ検出・データ量解析回路（以下、解
析回路と略す）１２、レジスタ１３，１４から構成され
ている。尚、各回路３〜７，１２〜１４は１チップのＬ
ＳＩに搭載されている。

【０１１５】制御コア回路７は各回路２〜６，１２〜１
４を制御する。ビデオＣＤなどの記録媒体から読み出さ
れたビデオストリームは、解析回路１２を介してビット
バッファ２へ転送される。

【０１１６】解析回路１２は、以下に示す２つの機能を
有している。記録媒体から読み出されたビデオストリ
ームの各ピクチャの先頭に付くピクチャヘッダを検出
し、その各ピクチャヘッダに規定されているピクチャの
タイプ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）を検出する。検出した各ピクチ
ャのデータ量を解析する。

【０１１７】各レジスタ１３，１４はＦＩＦＯ構成のＲ
ＡＭから成る。レジスタ１３は、解析回路１２の検出し
た各ピクチャのタイプを順次蓄積する。つまり、レジス
タ１３には、ビットバッファ２に蓄積されているビデオ
ストリームのＧＯＰ構成が記録される。

【０１１８】レジスタ１４は、解析回路１２の解析した
各ピクチャのデータ量を順次蓄積する。判定回路５は、
以下に示す２つの機能を有している。第２実施形態と
同様に、ビットバッファ２の占有量Ｂm と各閾値Ｂ2th
n，Ｂ3thnとを比較し、占有量Ｂm が式（１０）〜（１
２）に示すどの領域に含まれるかを判定する。レジス
タ１３に記録されたＧＯＰ構成と、レジスタ１４に記録
された各ピクチャのデータ量と、前記の判定結果とに
基づいて、スキップするピクチャを選定する。

【０１１９】第１および第２実施形態において、ビデオ
ストリームのＧＯＰ構成および各ピクチャのデータ量
は、デコードコア回路４においてデコードが終了した時
点でないとわからない。

【０１２０】しかし、本実施形態では、解析回路１２を
設けたことにより、ビデオストリームをビットバッファ
２に入力する前に、そのＧＯＰ構成および各ピクチャの
データ量を解析することができる。つまり、ビットバッ
ファ２がオーバーフローする恐れがあるかどうかの判定
を、ビットバッファ２にビデオストリームを入力する前
に行うことができる。従って、ビデオストリームのＧＯ
Ｐ構成および各ピクチャのデータ量に対応して、スキッ
プするピクチャを最適に選定することができる。その結
果、特に、Ｂピクチャの無駄なスキップを最小限に抑え
ることができる。

【０１２１】以上詳述したように本実施形態によれば、
第２実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 ビットバッファ２のオーバーフローを回避した上でデ
コード可能なＢピクチャが増える。従って、高速再生時
における動画の動きをさらに滑らかにして画質をより向
上させることができる。

【０１２２】ビットバッファ２に蓄積されているピク
チャの数および各ピクチャのデータ量を把握することが
できるため、ビットバッファ２の占有量Ｂm を正確に知
ることができる。また、任意のピクチャが読み出された
後のビットバッファ２の占有量Ｂm の減少の度合いを正
確に知ることもできる。

【０１２３】一般に、低速再生時やコマ送り再生時にお
いて、記録媒体から読み出されるビデオストリームのビ
ットレートは通常の再生時と同じである。つまり、低速
再生時やコマ送り再生時には、単位時間当たりにビット
バッファ２から読み出されるピクチャの数を減らすこと
で、ディスプレイ８で再生される動画のコマ数を減らす
ようにしている。しかし、前記したように、従来のＭＰ
ＥＧビデオデコーダ１０１では、任意のピクチャが読み
出された後のビットバッファ２の占有量Ｂm の減少の度
合いがわからなかった。そのため、オーバーフローやア
ンダーフローを避けるため、ビットバッファ２からピク
チャが読み出される度に、記録媒体からビデオストリー
ムを読み出してビットバッファ２へ転送させていた。従
って、記録媒体からビデオストリームを読み出す操作を
頻繁に繰り返さなければならなかった。例えば、記録媒
体としてビデオＣＤを用いた場合、ビデオＣＤから頻繁
にビデオストリームを読み出すとなると、ビデオＣＤプ
レーヤの光ピックアップの駆動装置の制御が複雑になる
上に、駆動装置にかかる機械的な負担も大きくなって故
障し易くなる。

【０１２４】本実施形態では、任意のピクチャが読み出
された後のビットバッファ２の容量の減少の度合いを正
確に知ることができるため、オーバーフローやアンダー
フローの可能性が高くなったときにだけ、記録媒体から
ビデオストリームを読み出せばよい。従って、本実施形
態によれば、低速再生時やコマ送り再生時において、記
録媒体からビデオストリームを読み出す操作を減らすこ
とができる。そのため、記録媒体としてビデオＣＤを用
いた場合、ビデオＣＤプレーヤの光ピックアップの駆動
装置の制御が簡単になる上に、駆動装置にかかる機械的
な負担を小さくして故障を減らすことができる。

【０１２５】（第４実施形態）次に、本発明を具体化し
た第４実施形態を図５に従って説明する。尚、本実施形
態において、第３実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。

【０１２６】図５に、特殊再生機能を備えた本実施形態
のＭＰＥＧビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。
本実施形態のＭＰＥＧビデオデコーダ２１は、第３実施
形態のＭＰＥＧビデオデコーダ１１の各回路２〜７，１
２〜１４に加えて、フレームバッファ２２から構成され
ている。

【０１２７】制御コア回路７は各回路２〜６，１２〜１
４，２２を制御する。デコードコア回路４で生成された
各ピクチャのデコード結果（ビデオ出力）は、フレーム
バッファ２２の各領域２２ａ〜２２ｃへ転送される。ま
た、フレームバッファ２２の各領域２２ａ〜２２ｃから
読み出された各ピクチャのデコード結果は、デコードコ
ア回路４へ転送される。

【０１２８】フレームバッファ２２はＲＡＭから成り、
その内部は３つの領域（前方参照領域２２ａ、後方参照
領域２２ｂ、Ｂピクチャ格納領域２２ｃ）に分けられて
いる。前方参照領域２２ａには、デコードコア回路４に
おいて逆方向予測を行う際に用いられる未来のＩピクチ
ャまたはＰピクチャのデコード結果（ビデオ出力）が格
納される。後方参照領域２２ｂには、デコードコア回路
４において順方向予測を行う際に用いられる過去のＩピ
クチャまたはＰピクチャのデコード結果が格納される。
Ｂピクチャ格納領域２２ｃにはＢピクチャのデコード結
果が格納される。そして、各領域２２ａ〜２２ｃのいず
れか一つに格納されたビデオ出力が、ディスプレイ８へ
出力される。

【０１２９】フレームバッファ２２とビットバッファ２
とは、部品点数を少なくしてＭＰＥＧビデオデコーダ１
１のコストを減少させるため、１つのＲＡＭ内に領域を
分けて設けられている。ところで、前方参照領域２２ａ
および後方参照領域２２ｂに格納されるＩピクチャまた
はＰピクチャは、順方向予測または逆方向予測を行うた
めの基データとして使われるため、必要がなくなるま
で、各領域２２ａ，２２ｂに格納し続けなければならな
い。Ｂピクチャについては基データとして扱われないな
いため、ディスプレイ８へ出力されたら不用になる。
尚、各領域２２ａ〜２２ｃはプレーンと呼ばれる。

【０１３０】尚、ＭＰＥＧビデオデコーダとＭＰＥＧオ
ーディオデコーダとを１つのＬＳＩに搭載した場合に
は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ用のビットバッファ
（オーディオビットバッファ）についても、ＭＰＥＧビ
デオデコーダ用のフレームバッファ２２およびビットバ
ッファ（ビデオビットバッファ）２と１つのＲＡＭ内に
領域を分けて設けている。例えば、記録媒体としてビデ
オＣＤを用いた場合には、４ＭＤＲＡＭを用い、ビデオ
ビットバッファ２の容量を５２ｋバイト、フレームバッ
ファ２２の各領域２２ａ〜２２ｃの容量をそれぞれ１４
８．５ｋバイト、オーディオビットバッファの容量を
６．５ｋバイト、ユーザ用領域の容量を８ｋバイトに設
定している。ちなみに、ユーザ用領域は、ビデオＣＤｖ
２．０規格のセクタバッファなどに用いられる。

【０１３１】４倍速再生以上の高速再生時には、Ｉピク
チャおよびＰピクチャをデコードするだけで十分に動き
の滑らかな動画が得られるため、Ｂピクチャは全てスキ
ップすることが可能になる。

【０１３２】また、８倍速再生以上の高速再生時には、
Ｉピクチャをデコードするだけで十分に動きの滑らかな
動画が得られるため、ＰピクチャおよびＢピクチャは全
てスキップすることが可能になる。

【０１３３】このように、４倍速再生以上の高速再生時
には、フレームバッファ２２のＢピクチャ格納領域２２
ｃは不要になる。そこで、本実施形態では、４倍速再生
以上の高速再生時において、不要になったフレームバッ
ファ２２のＢピクチャ格納領域２２ｃを、ビットバッフ
ァ２として流用する。つまり、フレームバッファ２２の
Ｂピクチャ格納領域２２ｃをビットバッファ２の増設メ
モリとして用いる。その結果、前記した４ＭＤＲＡＭの
場合には、ビットバッファ２の容量を約２００ｋバイト
（＝ビットバッファ２の元の容量５２ｋ＋Ｂピクチャ格
納領域２２ｃの容量１４８．５ｋ）と従来の約４倍に増
やすことができる。

【０１３４】以上詳述したように本実施形態によれば、
第３実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 ４倍速再生以上の高速再生時においても、ビットバッ
ファ２のオーバーフローを確実に回避することができ
る。

【０１３５】ビットバッファ２の容量を約２００ｋバ
イトにした場合において、本実施形態の高速再生時の効
果についてシミュレーションしたところ、３０倍速再生
程度まで動きの滑らかな動画が得られることを確認でき
た。

【０１３６】（第５実施形態）次に、本発明を具体化し
た第５実施形態を図５〜図７に従って説明する。本実施
形態のＭＰＥＧビデオデコーダの構成は第４実施形態の
それと同じである。

【０１３７】デコードコア回路４は、１フレーム期間内
に２つのＩピクチャまたはＰピクチャをＭＰＥＧビデオ
パートに準拠してデコードし、各ピクチャ毎のビデオ出
力を生成する能力を有する。そして、デコードコア回路
４は、１フレーム期間内に２つのＩピクチャまたはＰピ
クチャをデコードした場合、先にデコードしたＩピクチ
ャまたはＰピクチャのビデオ出力についてはディスプレ
イ８へ出力せず、後でデコードしたＩピクチャまたはＰ
ピクチャのビデオ出力だけをディスプレイ８へ出力す
る。つまり、後でデコードしたＩピクチャまたはＰピク
チャだけを、再生ピクチャとして扱う。そして、先にデ
コードしたＩピクチャまたはＰピクチャのビデオ出力
は、順方向予測を行う際に用いる中途データとして扱
う。

【０１３８】前記したように、４倍速再生以上の高速再
生時には、フレームバッファ２２のＢピクチャ格納領域
２２ｃは不要になる。そこで、本実施形態では、４倍速
再生以上の高速再生時において、不要になったフレーム
バッファ２２のＢピクチャ格納領域２２ｃに、先にデコ
ードしたＩピクチャまたはＰピクチャのビデオ出力を格
納する。従って、先にデコードしたＩピクチャまたはＰ
ピクチャのビデオ出力を格納しておくためのフレームバ
ッファを別個に設ける必要はない。

【０１３９】次に、本実施形態の動作を図６および図７
に従って説明する。図６（ａ）に示すようなＧＯＰ構成
のビデオストリームが記録媒体から読み出された場合、
各フレーム期間において処理されるピクチャ（デコード
コア回路４でデコードするピクチャ、ディスプレイ８で
再生するピクチャ、ピクチャスキップ回路６を介してス
キップするピクチャ）は図６（ｂ）に示すようになる。

【０１４０】図７に、図６に示す場合におけるビットバ
ッファ２の占有量Ｂm の変化を示す。まず、Ｐピクチャ
Ｐ１をデコードする。ここで、ＰピクチャＰ１がビット
バッファ２から読み出された後でもまだ、占有量Ｂm が
閾値Ｂ3thnを越えている場合、続いて読み出された２つ
のＢピクチャＢ２，Ｂ３はデコードせずにスキップす
る。それでもまだ、占有量Ｂm が閾値Ｂ3thnを越えてい
る場合、ＰピクチャＰ４をデコードする。このとき、先
にデコードしたＰピクチャＰ１については、デコードコ
ア回路４において順方向予測を行ってＰピクチャＰ４を
生成する際の中途データとして用いるだけで再生はしな
い。そして、ＰピクチャＰ４だけを再生する。これらの
処理を１フレーム期間内に行う。

【０１４１】次の１フレーム期間内ではＢピクチャＢ５
をデコードして再生する。これに対して、第２実施形態
（図示点線）では、まず、ＰピクチャＰ１をデコードし
て再生し、次に、各ＢピクチャＢ２，Ｂ３はデコードせ
ずにスキップする。これらの処理を１フレーム期間内に
行う。従って、この時点において、ＰピクチャＰ４はビ
ットバッファ２に蓄積されたままになっている。そのた
め、次の１フレーム期間内において、ＰピクチャＰ４を
デコードしている途中でビットバッファ２がオーバーフ
ローする恐れが極めて高くなる。

【０１４２】以上詳述したように本実施形態によれば、
第４実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 ４倍速再生以上の高速再生時において、ビットバッフ
ァ２のオーバーフローを回避した上でデコード可能なＰ
ピクチャが増える。その結果、デコード可能なＢピクチ
ャも増える。従って、高速再生時における動画の動きを
さらに滑らかにして画質をより向上させることができ
る。

【０１４３】第２実施形態と同様に、本実施形態にお
いて、閾値Ｂ3thnを閾値Ｂthn と同じ値に設定しても、
上記と同様の効果を得ることができる。尚、上記各実施
形態は以下のように変更してもよく、その場合でも同様
の作用および効果を得ることができる。

【０１４４】〔１〕上記各実施形態において、Ｄピクチ
ャに基づく高速再生を併用して行う。この場合、上記各
実施形態の効果をさらに高めることができる。 〔２〕上記式（８）の係数ｎを、通常の再生速度に対す
る倍率ｎより大きな値にする。例えば、２倍速再生にお
いては、式（８）の係数ｎを２より大きな値（ｎ＞２）
にする。この場合にも上記各実施形態と同様の効果を得
ることができるが、係数ｎを大きくし過ぎると再生され
る動画に生じるコマ落ちも多くなる。つまり、係数ｎと
倍率ｎを等しくするのが最良ではあるが、若干であれば
係数ｎの値を調整してもよいということである。

【０１４５】〔３〕第４実施形態において、フレームバ
ッファ２２をビットバッファ２とは別個に設ける。 〔４〕第５実施形態において、先にデコードしたＩピク
チャまたはＰピクチャのビデオ出力を格納しておくため
のフレームバッファを、フレームバッファ２２とは別個
に設ける。

【０１４６】〔５〕第１実施形態と第２実施形態とを併
用する。 〔６〕ビデオＣＤプレーヤだけでなく、ＶＴＲ（Video
Tape Recorder ）、ＤＶＤ（Digital Video Disk）プレ
ーヤなどのＭＰＥＧ方式を利用する蓄積メディアの再生
装置に適用する。

【０１４７】〔７〕第１〜５実施形態をＣＰＵを用いた
ソフトウェア的な処理に置き代える。すなわち、各回路
（３〜７，１２）における信号処理をＣＰＵを用いたソ
フトウェア的な信号処理に置き代える。

【０１４８】以上、各実施形態について説明したが、各
実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て、以下にそれらの効果と共に記載する。 （イ）請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＰＥＧビ
デオデコーダにおいて、デコードコア回路と判定制御回
路とを１チップ上に形成したＭＰＥＧビデオデコーダ。

【０１４９】（ロ）請求項３に記載のＭＰＥＧビデオデ
コーダにおいて、デコードコア回路と判定制御回路とビ
デオストリーム解析回路とを１チップ上に形成したＭＰ
ＥＧビデオデコーダ。

【０１５０】上記（イ）または（ロ）のようにすれば、
ＭＰＥＧビデオデコーダ全体を小型化することができ
る。 （ハ）請求項４〜６に記載のＭＰＥＧビデオデコーダに
おいて、ビットバッファとフレームバッファとを１つの
ＲＡＭで構成したＭＰＥＧビデオデコーダ。

【０１５１】このようにすれば、ＭＰＥＧビデオデコー
ダを構成する部品点数が少なくなるため、コストを減少
させることができる。ところで、本明細書において、発
明の構成に係る部材は以下のように定義されるものとす
る。

【０１５２】（ａ）判定制御回路は、可変閾値オーバー
フロー判定回路５とピクチャスキップ回路６と制御コア
回路７とから構成される。 （ｂ）ビデオストリーム解析回路はピクチャヘッダ検出
・データ量解析回路１２から構成される。

【０１５３】（ｃ）記録媒体とは、ビデオＣＤだけでな
く、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ビデオテ
ープなどのあらゆるディジタル記録媒体を含むものとす
る。

【０１５４】

【発明の効果】１〕ビットバッファのオーバーフローを
回避することが可能で且つ簡単な構成のＭＰＥＧビデオ
デコーダを提供することができる。

【０１５５】２〕特殊再生時における動画の動きを滑ら
かにして画質を向上させることと、ビットバッファのオ
ーバーフローを回避することとが共に可能で、且つ簡単
な構成のＭＰＥＧビデオデコーダを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１および第２実施形態の要部ブロック回路
図。

【図２】第１実施形態を説明するためのグラフ。

【図３】第２実施形態を説明するためのグラフ。

【図４】第３実施形態の要部ブロック回路図。

【図５】第４および第５実施形態の要部ブロック回路
図。

【図６】第５実施形態を説明するための模式図。

【図７】第５実施形態を説明するためのグラフ。

【図８】従来例の要部ブロック回路図。

【図９】従来例を説明するためのグラフ。

【符号の説明】

１，１１，２１…ＭＰＥＧビデオデコーダ ２…ビットバッファ ３…ピクチャヘッダ検出回路 ４…ＭＰＥＧビデオデコードコア回路 ５…可変閾値オーバーフロー判定回路 ６…ピクチャスキップ回路 ６ａ，６ｂ…ノード ７…制御コア回路 ８…ディスプレイ １２…ピクチャヘッダ検出・データ量解析回路 ２２…フレームバッファ ２２ａ…前方参照領域 ２２ｂ…後方参照領域 ２２ｃ…Ｂピクチャ格納領域

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−292187（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−261303（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−253277（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−326281（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−65875（ＪＰ，Ａ) 安田浩編著，「マルチメディア符号化 の国際標準」，丸善，平成３年６月，初 版，ｐ．134，152−153 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/91 - 5/956

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビットバッファと、 前記ビットバッファから読み出された各ピクチャをＭＰ
   ＥＧビデオパートに準拠してデコードするデコードコア
   回路と、 前記ビットバッファの占有量を第１の閾値及び第２の閾
   値（但し、第１の閾値＞第２の閾値）と比較し、比較結
   果に応じて前記ビットバッファから前記デコードコア回
   路へ供給されるピクチャをスキップさせる判定制御回路
   とを備え、 前記判定制御回路は、前記ビットバッファの占有量が第
   ２の閾値を越えた場合、前記ビットバッファから読み出
   されたピクチャがＩピクチャまたはＰピクチャであれば
   これをデコードコア回路へ供給するものであり、 前記ビットバッファの占有量が第１の閾値を越えていた
   状態でＩピクチャまたはＰピクチャを前記デコードコア
   回路へ供給した場合または前記ビットバッファの占有量
   が第２の閾値を越え且つ第１の閾値を越えない状態でＰ
   ピクチャをデコードコア回路へ供給した場合、その次に
   ビットバッファから読み出されるピクチャがＢピクチャ
   であればこれをスキップすることを特徴としたＭＰＥＧ
   ビデオデコーダ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＭＰＥＧビデオデコー
   ダにおいて、前記判定制御回路は、動画の再生速度に基
   づいて前記第１の閾値と第２の閾値とを設定することを
   特徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のＭＰＥＧビデオ
   デコーダにおいて、前記ビットバッファに蓄積されるビ
   デオストリームについて、前記ビットバッファに入力さ
   れる前に、ビデオストリームに含まれる各ピクチャのタ
   イプを検出すると共に各ピクチャのデータ量を解析する
   ビデオストリーム解析回路を備え、前記判定制御回路
   は、ビデオストリーム解析回路の解析したビデオストリ
   ームに含まれる各ピクチャのタイプおよび各ピクチャの
   データ量に基づいて、スキップするピクチャを選定する
   ことを特徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。
4. 【請求項４】 ビットバッファと、 前記ビットバッファから読み出された各ピクチャをＭＰ
   ＥＧビデオパートに準拠してデコードするデコードコア
   回路と、 前記ビットバッファの占有量の閾値を設定すると共に、
   占有量が閾値を越えた場合には、占有量が閾値を下回る
   まで前記ビットバッファから前記デコードコア回路へ供
   給されるピクチャをスキップさせる判定制御回路と、 前記デコードコア回路が生成した各ピクチャのデコード
   結果を格納するフレームバッファとを備え、 そのフレームバッファの内部は前方参照領域、後方参照
   領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの領域に分けられ、Ｂ
   ピクチャをスキップする際にはＢピクチャ格納領域を前
   記ビットバッファの増設メモリとして流用することを特
   徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。
5. 【請求項５】 ビデオストリームを蓄積するビットバッ
   ファと、 前記ビットバッファから読み出された各ピクチャをＭＰ
   ＥＧビデオパートに準拠してデコードするデコードコア
   回路と、 動画の再生速度に基づいて前記ビットバッファの占有量
   の閾値を設定すると共に、占有量が閾値を越えた場合に
   は、占有量が閾値を下回るまで前記ビットバッファから
   前記デコードコア回路へ供給されるピクチャをスキップ
   させる判定制御回路と、 前記デコードコア回路が生成した各ピクチャのデコード
   結果を格納するフレームバッファとを備え、 そのフレームバッファの内部は前方参照領域、後方参照
   領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの領域に分けられ、Ｂ
   ピクチャをスキップする際にはＢピクチャ格納領域を前
   記ビットバッファの増設メモリとして流用することを特
   徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。
6. 【請求項６】 ビデオストリームを蓄積するビットバッ
   ファと、 前記ビットバッファから読み出された各ピクチャをＭＰ
   ＥＧビデオパートに準拠してデコードするデコードコア
   回路と、 動画の再生速度に基づいて前記ビットバッファの占有量
   の閾値を設定すると共に、占有量が閾値を越えた場合に
   は、占有量が閾値を下回るまで前記ビットバッファから
   前記デコードコア回路へ供給されるピクチャをスキップ
   し、スキップするピクチャはＢピクチャだけで、Ｐピク
   チャおよびＩピクチャはスキップしない 判定制御回路
   と、 前記デコードコア回路が生成した各ピクチャのデコード
   結果を格納するフレームバッファとを備え、 そのフレームバッファの内部は前方参照領域、後方参照
   領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの領域に分けられ、Ｂ
   ピクチャをスキップする際にはＢピクチャ格納領域を前
   記ビットバッファの増設メモリとして流用することを特
   徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載のＭ
   ＰＥＧビデオデコーダにおいて、前記デコードコア回路
   は、前記ビットバッファにおけるデータの占有量を低下
   させるために、１フレーム期間内に２つのＰピクチャを
   デコードし、先にデコードしたＰピクチャについては後
   にデコードしたＰピクチャの順方向予測を行うための中
   途データとして扱うのみで再生は行わず、後でデコード
   したＰピクチャだけを再生ピクチャとして扱うことを特
   徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか１項に記載のＭ
   ＰＥＧビデオデコーダにおいて、前記デコードコア回路
   が生成した各ピクチャのデコード結果を格納するフレー
   ムバッファを備え、そのフレームバッファの内部は前方
   参照領域、後方参照領域、Ｂピクチャ格納領域の３つの
   領域に分けられ、前記デコードコア回路は、１フレーム
   期間内に２つのＰピクチャをデコードし、先にデコード
   したＰピクチャについては後にデコードしたＰピクチャ
   の順方向予測を行うための中途データとして扱うのみで
   再生は行わず、その中途データはＢピクチャ格納領域に
   格納し、後でデコードしたＰピクチャだけを再生ピクチ
   ャとして扱うことを特徴としたＭＰＥＧビデオデコー
   ダ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載のＭ
   ＰＥＧビデオデコーダにおいて、前記閾値または第１お
   よび第２の閾値は、ビデオストリームのシーケンスの先
   頭に付くシーケンスヘッダによって規定されるバッファ
   サイズ（VbvBuffer Size ）とビットレート（Bit Rat
   e）とピクチャレート（Picture Rate）と、通常の再生
   速度に対する実際の再生速度の倍率（ｎ）とによって設
   定されることを特徴としたＭＰＥＧビデオデコーダ。