JP3297309B2 - 符号化画像データの復号および表示装置 - Google Patents

符号化画像データの復号および表示装置

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JP3297309B2 JP16959496A JP16959496A JP3297309B2 JP 3297309 B2 JP3297309 B2 JP 3297309B2 JP 16959496 A JP16959496 A JP 16959496A JP 16959496 A JP16959496 A JP 16959496A JP 3297309 B2 JP3297309 B2 JP 3297309B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】フレーム間相関を用いた高能
率符号化手段にて生成した符号化画像データを復号し、
表示する復号および表示装置に係り、特に連続した復号
動作が可能であり、16:9信号をレターボックス信号
に変換する機能や音声データの復号機能、OSD(On
Screen Display:オンスクリーンディ
スプレイ)機能を実現するのに好適な装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像データのデータ量の多さゆえに、冗
長性などを除去する高能率符号化手段で圧縮した後、こ
の符号化画像データを伝送あるいは記録することによ
り、伝送もしくは記録コストの低減が図られる。この高
能率符号化手段の例としては、ISO/SC29/WG
11で標準化しているMPEG方式がよく知られてお
り、このMPEG方式によるMPEGストリームの復号
および表示装置の例が特開平8−18953号公報およ
び特開平8−23514号公報に開示されている。
【0003】MPEG方式に基づく符号化では、画像デ
ータの各々のフレームを、予測値として参照する参照ピ
クチャを持たず符号化するIピクチャ(Intra P
icture)、表示順で前方向にあるピクチャのみを
参照ピクチャとするPピクチャ(Predictive
Picture)、前方向にあるピクチャと後ろ方向
にあるピクチャを参照ピクチャとするBピクチャ(Bi
directional Picture))に区分す
る。
【0004】実際の符号化にあたってはBピクチャの復
号時に前方向と後ろ方向の2つの参照ピクチャが存在す
る必要があり、ピクチャの順序を巧みに入れ替えてから
符号化がなされるため、図15に示すように、符号化画
像データ(以下、符号化画像データを含むデータストリ
ームをMPEGストリームと記す)を復号した後、表示
のためにピクチャの順序を再び並べ換える必要がある。
【0005】さらに復号および表示装置においては、符
号化順に送られてくる符号化画像を順次復号するが、該
復号データは一旦メモリに蓄え、表示順に従うように並
び変える。またIならびにPピクチャの復号データは、
その後のBピクチャの復号時に参照ピクチャとしての参
照データとして用いる必要があり、必ず2ピクチャ分の
画像データを前記メモリ内に蓄えている必要がある。
【0006】さらに1フレームを1ピクチャとして符号
化しているために、テレビジョン信号のように1フレー
ムがインタレースした2つのフィールドで構成される場
合、たとえBピクチャであっても、復号と同時に表示で
きるわけでない。フレームデータはフィールドデータに
変換する必要があり、このため図15に示すように、復
号から表示までに少なくとも0.5フレーム期間遅らせ
る必要がある。このことはフレームデータからフィール
ドデータへ変換するために復号データを一度メモリに蓄
えることを必要とし、一般にこの分としてさらに1ピク
チャ分メモリ領域を必要とする。
【0007】図13は、符号化画像データの復号および
表示装置の例である。図において、1はタイミング・動
作設定制御回路、2は符号化画像データのパーサ・可変
長復号回路、3は逆量子化・IDCT(Inverse
Discrete Cosine Transfor
m:逆コサイン変換)回路、4は動き補償回路、5は表
示回路、6は符号化画像データ書き込み制御回路、7は
符号化画像データ読み出し制御回路、8は参照データ読
み出し制御回路、9は復号データ書き込み制御回路、1
0は表示画像データ読み出し制御回路、11はメモリで
ある。
【0008】MPEGストリームはパーサ・可変長復号
回路2に入力し、この中から符号化画像データは、符号
化画像データ書き込み制御回路6を介し、メモリ11の
符号化画像データバッファ領域に格納する。タイミング
・動作設定制御回路1は、各ブロックの動作モード等の
設定に加え、メモリ11のデータバスの競合を調整する
機能を受け持つ。また符号化画像データ読み出し制御回
路7は、前記符号化画像データバッファ領域に格納した
符号化画像データを、表示系の同期信号と同期させ1フ
レーム期間に概ね1ピクチャ(=フレーム)分の割合で
格納順に従って読み出す。
【0009】符号化画像データ読み出し制御回路7を介
し、メモリ11より読み出した符号化画像データは、再
びパーサ・可変長復号回路2に入力する。該パーサ・可
変長復号回路2のパーサ部はMPEGストリームのシス
テムヘッダ情報、ならびに符号化画像データの中のヘッ
ダ部にある符号化モード情報を抽出し、内部の可変長復
号部でも使用すると共に、タイミング・動作設定制御回
路1へも出力し、逆量子化・IDCT回路3、動き補償
回路4、表示回路5など各回路の動作モードを設定す
る。
【0010】また、パーサおよび可変長復号回路2の可
変長復号部では、主に可変長符号化されているコサイン
変換の係数データ等を復号し、逆量子化ならびにIDC
T回路3に送出する。さらに、逆量子化・IDCT回路
3では、前記の係数データを逆量子化部で適切なスケー
ルに戻し、IDCT部で画像データに変換する。
【0011】動き補償回路4では、前記パーサ・可変長
復号回路2より得る符号化モード情報の中の動きベクト
ル情報を用い、動き補償のために、参照データ読み出し
制御回路8を介し、メモリ11より参照ピクチャの復号
データである参照データを読み出す。さらに該参照デー
タは前記逆量子化・IDCT回路3で生成した画像デー
タに加算して、復号データを得る。
【0012】該復号データは、復号データ書き込み制御
回路9を介しメモリ11に書き込む。ただし復号データ
が前記IないしはPピクチャの画像データである場合に
は、メモリ11の2つの参照ピクチャ領域の中から古い
参照データが格納されている方を更新するようにし、B
ピクチャの画像データである場合にはBピクチャ領域に
書き込む。
【0013】上記のように復号化され、メモリ11に書
き込まれた復号データは表示データ読み出し制御回路1
0を用いて表示データとして読み出し、表示回路5に送
出する。表示回路5は、メモリ11から読み出した表示
データを、例えば表示同期信号に合わせ、復号した画像
データとして出力する。
【0014】図14は、MPEG方式による符号化画像
の復号に際し必要なメモリを示した図である。メモリは
データ幅が16bitで、512カラムx2048ロウ
の16Mbit容量のメモリを例に示している。1ロウ
が1kbyte(=1024byte)に相当する。1
6Mbit容量のメモリは汎用のメモリチップとして様
々な分野で利用されており、16Mbitのメモリ容量
範囲内で復号および表示装置を構成することは、コスト
面において重要な意味を持つ。
【0015】MPEG方式にて圧縮する画像信号として
は、水平720画素×垂直480走査線×フレーム周波
数30HzのNTSC方式と水平720画素×垂直57
6走査線×フレーム周波数25HzのPAL方式とがあ
るが、図14のメモリ領域分割では、画像サイズの大き
いPAL方式に相当する符号化画像データを復号する場
合を示している。
【0016】PAL方式では、輝度信号用に405ロ
ウ、色信号用に203(小数点を切り上げして)ロウの
合計608ロウが1フレーム分に必要であり、3フレー
ム相当分の残りは、復号に際し符号化画像を一時蓄える
符号化画像データバッファとして用いられる。この符号
化画像データバッファの容量は1,835,008bi
t(224ロウ)であり、この容量値は製造者の異なる
符号化装置、復号および表示装置の組み合わせでも適切
な符号化・復号化が保証されるよう必ず守らなくてはな
らない必要最小限の容量として、MPEG方式は定めて
いる。
【0017】また、MPEG方式では、動き補償の単位
であるブロックとして、16画素×16走査線を用いて
いる。
【0018】以上説明した従来技術では、汎用メモリと
して入手が容易な16Mbitメモリの容量を最大限有
効に利用した圧縮画像データの復号および表示装置が実
現できる。一方、Bピクチャが連続する場合(図15の
B2,B3およびB5,B6等の箇所)には、前記メモ
リ11のBピクチャ領域において、復号データの書き込
みと表示データの読み出しをマクロ的には同時に行う必
要が生じる。
【0019】これを実現するために従来例では、Bピク
チャ領域に対し、図16に示すメモリ制御方式を採用し
ている。図の縦軸はメモリアドレスを示し、横軸は時間
を示している。また縦軸のもっとも細かなグリッドは、
8水平走査線分のサイズに相当する。図示しているよう
に、表示データの読み出しは、各フィールドの表示期間
に対応して、各フィールド専用に割り当てられた領域の
アドレスを順次インクリメントしながらデータを読み出
す。
【0020】一方復号データの書き込みは、符号化が2
つのフィールドを一つのピクチャ(=フレーム)に統合
した後、2次元のブロック単位で行われるために、2つ
のフィールドに渡り、さらに矩形状に示しているブロッ
クの幅分のアドレス毎に行われる。
【0021】また復号動作は、ピクチャの切り替わり点
にて、垂直帰線期間に加えてその前後にそれぞれ8水平
走査期間だけ停止させ、即ちこの復号停止期間を設ける
ことで、読み出しアドレスと書き込みアドレスの競合を
回避している。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この復
号停止期間を設けることは、符号化画像データの復号期
間を短くすることであり、この分復号動作を高速に行う
必要が生じ、処理の高速化は回路規模の増加を招く。さ
らに高速の復号動作に伴い、前記参照データ読み出し制
御回路7、復号データ書き込み制御回路8は、メモリ1
1に対し高速にデータを読み書きする必要が生じ、高速
なアクセスが可能なメモリが要求される。これらはいず
れも安価に符号化画像データの復号および表示装置を実
現するという目的に対して、重大な障害となる。
【0023】特に、16:9のアスペクト比を持つ画像
データを、垂直方向にその走査線数を3/4に減じ、レ
ターボックス画像に変換する場合には、等価的に垂直帰
線期間が増加したのと同じであり、上記問題はいっそう
深刻になる。
【0024】また従来例では、符号化画像データを復号
ならびに表示機能を有するが、MPEGストリームの中
に含まれる音声データの復号機能や、画像の表示データ
にオーバレイして、装置を用いるユーザにグラフィカル
ユーザインタフェースを提供するOSD(On Scr
een Display)機能も、メモリ容量の増加な
しで実現できることが望まれている。
【0025】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、本発明は、主として次のような構成を採用する
ものである。
【0026】参照画像を必要としないイントラフレーム
ピクチャ、表示順で前方向にある画像のみを参照画像と
するインターフレームピクチャ、および表示順で前方向
にある画像と後ろ方向にある画像の両方を参照画像とす
るバイディレクショナルピクチャの3つのピクチャタイ
プのいずれかを選択しながら、16画素×16走査線の
マクロブロックを単位として符号化された符号化画像デ
ータを復号し、表示する装置であって、前記符号化画像
データを入力し復号する復号手段と、前記符号化画像デ
ータおよび前記復号手段にて得る復号画像データを格納
し保持するメモリ手段と、前記メモリ手段から前記復号
画像データをインタレースした表示画像データとして読
み出す表示手段と、前記復号手段および前記表示手段の
動作タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記メ
モリ手段は、前記復号手段および前記表示手段と共通の
データバスで結ばれ、内部に少なくとも前記符号化画像
データを復号前に一時蓄えておく符号化画像データバッ
ファ領域と、前記イントラフレームピクチャまたは前記
インターフレームピクチャの復号画像データを格納する
第1と第2のフレームメモリ領域と、前記バイディレク
ショナルピクチャの復号画像データを格納する第3のフ
レームメモリ領域とを有し、前記復号手段は、前記符号
化画像データのピクチャタイプに応じて、前記3つのフ
レームメモリ領域に復号画像データを書き込む手段と前
記第1と第2のフレームメモリ領域から参照画像データ
を読み出す手段とを有し、さらに、前記第3のフレーム
メモリの容量は、1フレームの画像サイズに、1垂直帰
線期間と前記マクロブロックの走査線数(=16)に相
当する走査期間との積算時間内に復号可能なマクロブロ
ック数分を合わせた値よりも大きく設定され、さらに、
前記制御手段は、前記復号手段に対し各ピクチャの符号
化画像データの復号を、表示画像データの垂直帰線期間
に少なくとも8走査線期間先行して開始させ、前記第3
のフレームメモリを巡回型メモリとして使用し、前記復
号手段の動作を停止させることなく制御する符号化画像
データの復号および表示装置。
【0027】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。
【0028】図1は本発明による符号化画像データの復
号および表示装置の第1の例であり、1はタイミング・
動作設定制御回路、2はパーサ・可変長復号回路、3は
逆量子化・IDCT回路、4は動き補償回路、5は表示
回路、6は符号化画像データ書き込み制御回路、7は符
号化画像データ読み出し制御回路、8は参照データ読み
出し制御回路、9は復号データ書き込み制御回路、10
は表示データ読み出し制御回路、11はメモリ、12は
音声復号回路、13は音声データ読み出し制御回路、1
4は音声データ書き込み制御回路、15はOSDデータ
書き込み制御回路、16はOSDデータ読み出し制御回
路である。
【0029】MPEGストリームはパーサ・可変長復号
回路2に入力し、さらに符号化画像データ書き込み制御
回路6を介し、メモリ11の符号化画像データバッファ
領域に格納する。タイミング・動作設定制御回路1は、
各ブロックの動作モード等の設定に加え、メモリ11の
データバスの競合を調整する機能を受け持つ。また符号
化画像データ読み出し制御回路7は、前記符号化画像デ
ータバッファ領域に格納した符号化画像データを、表示
系の同期信号と同期させ概ね1フレーム期間に1ピクチ
ャ(=フレーム)分の割合で格納順に従って読み出す。
【0030】メモリ11より読み出した符号化画像デー
タは、再びパーサ・可変長復号回路2に入力する。該パ
ーサ・可変長復号回路2のパーサ部は符号化画像データ
の中のヘッダ部にある符号化モード情報を抽出し、内部
の可変長復号部でも使用すると共に、タイミング・動作
設定制御回路1へも出力し、逆量子化・IDCT回路
3、動き補償回路4、表示回路5など各回路の動作モー
ドを設定する。
【0031】またパーサ・可変長復号回路2の可変長復
号部では、主に可変長符号化されているコサイン変換の
係数データ等を復号し、逆量子化・IDCT回路3に送
出する。逆量子化・IDCT回路3では、前記の係数デ
ータを逆量子化部で適切なスケールに戻し、IDCT部
で画像データに変換する。
【0032】動き補償回路4では、前記パーサ・可変長
復号回路2より得る符号化ヘッダ情報の中の動きベクト
ル情報を用い、動き補償のために参照データ読み出し制
御回路8を介し、メモリ11より参照ピクチャの参照デ
ータを読み出す。
【0033】さらに該参照データは前記IDCT部で生
成した画像データに加算して、復号データを得る。該復
号データは、復号データ書き込み制御回路9を介しメモ
リ11に書き込む。ただし復号データが前記Iないしは
Pピクチャの画像データである場合には、メモリ11の
2つの参照ピクチャ領域中からの古いデータが格納され
ている方を更新するようにし、Bピクチャの画像データ
である場合にはBピクチャ領域に書き込む。
【0034】上記のように復号化され、メモリ11に書
き込まれた復号データは表示データ読み出し回路10を
用いて表示データとして読み出し、表示回路5に送出す
る。表示回路5は、メモリ11から読み出した表示デー
タを、例えば画素レート変換処理などを行い、さらに後
述するようにOSDデータ読み出し制御回路16にてメ
モリ11から読み出すOSDデータをオーバーレイ表示
して、復号した画像データとして出力する。
【0035】図2は、OSDデータを格納することを考
慮したメモリ11の領域割当を示した図であり、前記N
TSC方式の場合を示している。2面の参照ピクチャ領
域は、フルピクチャサイズ分を有し、図14に示したP
AL方式の例に比べ、ピクチャサイズの小さい分507
kbyte/ピクチャとしている。
【0036】また符号化画像データバッファ領域につい
ては、図14に示した例と同じである。Bピクチャ領域
は、ピクチャサイズ分より、前記図16に示した復号停
止期間相当の時間に復号可能なブロック数の分(本例で
は、50kbyte)、割当てるメモリを増やしてお
り、557kbyteとしている。さらに加え、NTS
C方式のピクチャサイズの小さいことを利用し、OSD
データを格納するOSDデータ領域として245kby
te、符号化された音声データを一時格納する音声デー
タ領域として8kbyte有する。
【0037】図3は、Bピクチャ領域に対するメモリ制
御方式を示している。図の縦軸はメモリアドレスを、横
軸は時間を示す。図示しているように、復号データの書
き込みは、表示データの読み出しより先行し、さらに垂
直帰線期間にも先行して行わせる。垂直帰線期間に対す
る先行幅としては、0.5ブロックを復号するのに要す
る期間とするのが、Bピクチャ領域に割り当てるメモリ
増加分を少なくするのに好適である。ブロックは16画
素×16走査線を単位としており、前記先行幅としては
16走査線の半分の8水平走査線の期間である。
【0038】メモリ領域はピクチャサイズより大きく、
巡回型メモリして使用する。この結果、書き込みと読み
出しの競合を発生させることなく、連続した復号データ
の書き込み、即ち連続した復号動作が可能となる。
【0039】また本例では、符号化画像データの復号お
よび表示に加えて、符号化された音声データの復号、O
SDデータの表示が可能である。符号化された音声デー
タは、MPEGストリームに含まれ、パーサ・可変長復
号回路2のパーサ部にて分離され、音声データ書き込み
制御回路14に送出し、メモリ11の音声データ領域に
格納する。該格納された符号化された音声データは、タ
イミング・動作設定制御回路1の指示に基づき、音声デ
ータ読み出し制御回路13で読み出し、音声復号回路1
2にて復号し、復号した音声データとして出力する。
【0040】OSDデータもまたMPEGストリーム内
に多重して、パーサ・可変長復号回路2に入力し、パー
サ部にて分離し、OSDデータ書き込み制御回路15に
て、メモリ11の前記OSDデータ領域に書き込む。該
OSDデータ領域に書き込まれたOSDデータは、表示
回路5の指示に基づき、前記表示データ読み出し制御回
路10にて読み出す表示データに同期させて、OSDデ
ータ読み出し制御回路16にて読み出し、表示回路5に
て表示データとOSDデータを多重し、復号した画像デ
ータとして出力する。
【0041】次に、本発明の第2の実施形態を説明す
る。復号および表示装置の構成としては、図1に示した
復号および表示装置と同じであり、メモリ11内の領域
分割、ならびにBピクチャに対するメモリ制御方法が異
なる。図4にメモリ11の領域分割方法をPAL方式を
例に示しているが、NTSC方式に適用も可能である。
図5にメモリ制御方法を示す。PAL方式のピクチャサ
イズは、前述したようにNTSC方式よりピクチャサイ
ズが大きい。このため第1の実施形態のようにBピクチ
ャ領域に1フレームを超える容量を割り当てることはで
きない。
【0042】本実施形態では、PAL方式においても第
1の実施形態と同様の効果を有する。このために本実施
形態では、Bピクチャ領域に1フィールド容量プラスア
ルファを割り当てる。プラスアルファ分は、少なくとも
図16に示した復号停止期間相当の時間に復号可能なブ
ロック数の分+8水平走査線分(ブロックを水平走査線
に渡って集めたものの1フィールド分:以下フィールド
ブロックラインと記す)である。
【0043】図5に示すように図3に示した実施形態と
同様、復号データの書き込みは、垂直帰線期間に先行さ
せる。図では、この先行幅は0.5ブロックを復号する
のに要する期間であり、この値はBピクチャ領域のメモ
リ容量を少なくするのに有効である。本メモリ制御方式
においては、例えばフィールドマクロブロックラインを
単位として、メモリ領域を複数のサブ領域に分割する。
該サブ領域毎に対し、書き込み可能か否かを、タイミン
グ・動作設定制御回路1が管理し、復号データ書き込み
制御回路9に対し書き込み可能なサブ領域を指示し、復
号データをメモリ11に書き込ませる。
【0044】書き込み終了後に該当するサブ領域を書き
込み不可に分類するとともに、読み出し用管理を行う。
読み出し管理では、表示すべき順序に従ってサブ領域に
格納された復号データを読み出し、表示データとする。
表示終了後には、該当するサブ領域を再び書き込み可と
する。前記プラスアルファ容量として、復号停止期間相
当の時間に復号可能なブロック数の分に加え、フィール
ドブロックライン(1サブ領域に相当分)有しており、
いかなるタイミングにおいても書き込み可能なサブ領域
が存在可能なことが図5からわかる。
【0045】第3の実施形態を、図6、図7ならびに図
10、図11、図12に示す。本実施形態は、アスペク
ト比が16:9のモニタに表示することを前提としたワ
イドアスペクト画像を4:3のモニタに表示するとき、
画面縦方向を3/4に圧縮した画像(レターボックス画
像)に変換する機能を有する装置に関する。本実施形態
における復号および表示装置の構成も、図1に示した復
号および表示装置とほぼ同じであるが、レターボックス
画像変換を行うか否かの指示は、図示はしていないが外
部よりタイミング・動作設定制御回路1に供給する。
【0046】また復号データ書き込み制御回路9は、図
11に示すように内部に走査線変換回路を含み、表示デ
ータ読み出し回路10もまた図12に示すように走査線
変換回路を内部に有する。走査線変換回路は、走査線4
本の割合で1本を間引く回路である。
【0047】図6は、レターボックス画像変換を行う場
合のメモリ11内の領域分割を、図7は、レターボック
ス画像変換を行う場合のBピクチャに対するメモリ制御
方法を示す。レターボックス変換を行わない場合につい
ては、第1もしくは第2の実施形態を適用する。NTS
CとPAL方式にて、Bピクチャに対するメモリ制御方
法は共通であり、メモリ割当が異なる。
【0048】図7に示したように、Bピクチャに対する
メモリ制御方法は基本的には、図3に示した第1の実施
形態の場合と同様であるが、レターボックス画像変換に
より、垂直帰線期間を包含する非表示期間が増大してい
る。このことは従来例においては、復号停止期間が拡大
することであり、復号停止期間を必要としない本発明の
効果がより一層際立つ。
【0049】メモリ分割においては、図6の示したよう
に、NTSC、PAL方式ともに2つの参照フレーム領
域はそれぞれフルフレームサイズの容量を、Bピクチャ
領域の容量は、図7の非表示期間を含む従来例の意味で
の復号停止期間内に復号するブロック数分をフルフレー
ムサイズに加えた値の3/4である。またNTSC、P
AL方式ともにOSDデータ領域、音声データ領域が確
保される。
【0050】図10には、レターボックス画像変換を行
う走査線変換の原理図を示している。8本の走査線毎に
それぞれのフィールド内で走査線間の演算を行い、6本
の走査線に変換する。これにより1ピクチャの走査線数
は、NTSCでは480本が360本に、PALでは5
76本が432本になり、16:9アスペクトの画像を
4:3モニタの中央部に16:9アスペクト比を保った
まま表示させることが可能となる。
【0051】図11は、本実施形態の復号データ書き込
み制御回路9を示す。図にて、91は走査線変換回路、
92はセレクタ、93はメモリ書き込み制御回路、94
は論理積回路である。復号データは走査線変換回路91
とセレクタ92の一方に入力される。セレクタ92は、
レターボックス変換を行う場合でかつBピクチャの復号
データに限って走査線変換回路91の出力データを、そ
の他の場合には入力されたままのデータを復号データと
して、メモリ書き込み制御回路93に送出し、メモリ1
1への書き込みを行う。
【0052】従って、メモリ11には、Bピクチャに限
ってレターボックス画像変換された形で復号データが格
納され、動き補償回路4での参照データとして用いる必
要のあるIならびにPピクチャは、復号データがそのま
まメモリ11の参照ピクチャ領域に格納される。レター
ボックス画像変換されたBピクチャのサイズは、フルピ
クチャサイズの3/4であり、これによりメモリ11の
Bピクチャ領域のサイズが低減される。またメモリ11
に書き込む復号データも削減されており、メモリ11へ
の書き込み動作もこの分低速に行えるという利点も生ま
れる。
【0053】IならびにPピクチャのレターボックス変
換は、図12に示した表示データ読み出し回路10にて
行う。図にて101はセレクタ、102は走査線変換回
路、103はメモリデータ読み出し回路、104は論理
積回路である。メモリデータ読み出し回路103にて、
メモリ11から読み出した表示データは、走査線変換回
路102とセレクタ101の一方に入力される。
【0054】セレクタ101は、レターボックス変換を
行う場合でかつIならびにPピクチャの表示データに限
って走査線変換回路91の出力データを、その他の場合
には入力されたままのデータを表示データとして、出力
する。この結果、図11の復号データ書き込み制御回路
9と併せ、すべてのピクチャタイプに対してレターボッ
クス変換が行われる。
【0055】本発明の第4の実施形態を図8、図9に示
す。図8は、レターボックス画像変換を行う場合のPA
L方式におけるメモリ領域分割を示しているが、NTS
C方式に適用も可能である。また図9は、レターボック
ス画像変換を行う場合のBピクチャに対するメモリ制御
方式を示したものである。レターボックス変換を行わな
い場合は、第2の実施形態が適用される。
【0056】動作の原理は、第2の実施形態と同様であ
るが、レターボックス画像変換を行うために拡大する非
表示期間を考慮したメモリ領域の拡大と、レターボック
ス画像変換を行うために減じるデータ量を考慮したメモ
リ領域の削減が同時に考慮され、Bピクチャ領域のサイ
ズを323kbyteとしている。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、汎用メ
モリとして入手が容易な16Mbitメモリの容量を最
大限有効に利用し、復号停止期間を設けることなく符号
化画像データの復号が行え、これに加え、復号した画像
に文字やグラフィックをオーバーレイして表示するOS
Dや、音声データの復号が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による符号化画像データの復号および表
示装置を示す図である。
【図2】第1の実施形態におけるメモリ領域分割を示す
図である。
【図3】第1の実施形態におけるBピクチャ領域のメモ
リ制御を示す図である。
【図4】第2の実施形態におけるメモリ領域分割を示す
図である。
【図5】第2の実施形態におけるBピクチャ領域のメモ
リ制御を示す図である。
【図6】第3の実施形態におけるメモリ領域分割を示す
図である。
【図7】第3の実施形態におけるBピクチャ領域のメモ
リ制御を示す図である。
【図8】第4の実施形態におけるメモリ領域分割を示す
図である。
【図9】第4の実施形態におけるBピクチャ領域のメモ
リ制御を示す図である。
【図10】レターボックス変換の原理を示す図である。
【図11】レターボックス変換が可能な復号データ書き
込み制御回路の例である。
【図12】レターボックス変換が可能な表示データ読み
出し制御回路の例である。
【図13】符号化画像データの復号および表示装置の従
来例示す図である。
【図14】従来例におけるメモリ領域分割を示す図であ
る。
【図15】MPEGストリームにおける復号順と表示順
を示す図である。
【図16】従来例におけるBピクチャ領域のメモリ制御
を示す図である。
【符号の説明】
1 タイミング・動作設定制御回路 2 パーサ・可変長復号回路 3 逆量子化・IDCT回路 4 動き補償回路 5 表示回路 6 符号化画像データ書き込み制御回路 7 符号化画像データ読み出し制御回路 8 参照データ読み出し回路 9 復号データ書き込み制御回路 10 表示データ読み出し制御回路 11 メモリ 12 音声復号回路 13 音声データ読み出し制御回路 14 音声データ書き込み制御回路 15 OSDデータ書き込み制御回路 16 OSDデータ読み出し制御回路 92,102 走査線変換回路 93,101 セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−163570(JP,A) 特開 平8−65664(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 参照画像を必要としないイントラフレー
    ムピクチャ、表示順で前方向にある画像のみを参照画像
    とするインターフレームピクチャ、および表示順で前方
    向にある画像と後ろ方向にある画像の両方を参照画像と
    するバイディレクショナルピクチャの3つのピクチャタ
    イプのいずれかを選択しながら、16画素×16走査線
    のマクロブロックを単位として符号化された符号化画像
    データを復号し、表示する装置であって、前記 符号化画像データを入力し復号する復号手段と、
    符号化画像データおよび前記復号手段にて得る復号画
    像データを格納し保持するメモリ手段と、前記メモリ手
    段から前記復号画像データをインタレースした表示画像
    データとして読み出す表示手段と、前記復号手段および
    前記表示手段の動作タイミングを制御する制御手段と、
    を備え、 前記メモリ手段は、前記復号手段および前記表示手段と
    共通のデータバスで結ばれ、内部に少なくとも前記符号
    化画像データを復号前に一時蓄えておく符号化画像デー
    タバッファ領域と、前記イントラフレームピクチャまた
    前記インターフレームピクチャの復号画像データを格
    納する第1と第2のフレームメモリ領域と、前記バイデ
    ィレクショナルピクチャの復号画像データを格納する第
    3のフレームメモリ領域とを有し、 前記復号手段は、前記符号化画像データのピクチャタイ
    プに応じて、前記3つのフレームメモリ領域に復号画像
    データを書き込む手段と前記第1と第2のフレームメモ
    リ領域から参照画像データを読み出す手段とを有し、さらに、前記 第3のフレームメモリの容量、1フレー
    ムの画像サイズに、1垂直帰線期間と前記マクロブロッ
    クの走査線数(=16)に相当する走査期間との積算時
    内に復号可能なマクロブロック数分を合わせた値より
    も大きく設定され、 さらに、 前記制御手段は、前記復号手段に対し各ピクチ
    の符号化画像データの復号を、表示画像データの垂直
    帰線期間に少なくとも走査線期間先行して開始させ、
    前記第3のフレームメモリを巡回型メモリとして使用
    し、前記復号手段の動作を停止させることなく制御する
    ことを特徴とする符号化画像データの復号および表示装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の符号化画像データの復
    号および表示装置において、 前記メモリ手段の容量は16Mbit(1Mbit=1
    024×1024bit)であり、オンスクリーンディ
    スプレイデータを格納する領域と音声データを格納する
    領域との両方またはいずれかを有することを特徴とする
    符号化画像データの復号および表示装置。
  3. 【請求項3】 参照画像を必要としないイントラフレー
    ムピクチャ、表示順で前方向にある画像のみを参照画像
    とするインターフレームピクチャ、および表示順で前方
    向にある画像と後ろ方向にある画像の両方を参照画像と
    するバイディレクショナルピクチャの3つのピクチャタ
    イプのいずれかを選択しながら、16画素×16走査線
    のマクロブロックを単位として符号化された符号化画像
    データを復号し、表示する装置であって、前記 符号化画像データを入力し復号する復号手段と、
    符号化画像データおよび前記復号手段にて得る復号画
    像データを格納し保持するメモリ手段と、前記メモリ手
    段から前記復号画像データをインタレースした表示画像
    データとして読み出す表示手段と、前記復号手段および
    前記表示手段の動作タイミングを制御する制御手段と、
    を備え、 前記メモリ手段は、前記復号手段および前記表示手段と
    共通のデータバスで結ばれ、内部に少なくとも前記符号
    化画像データを復号前に一時蓄えておく符号化画像デー
    タバッファ領域と、前記イントラフレームピクチャまた
    前記インターフレームピクチャの復号画像データを格
    納する第1と第2のフレームメモリ領域と、前記バイデ
    ィレクショナルピクチャの復号画像データを格納する第
    3のフレームメモリ領域とを有し 前記復号手段は、前記符号化画像データのピクチャタイ
    プに応じて、前記3つのフレームメモリ領域に復号画像
    データを書き込む手段と前記第1と第2のフレームメモ
    リ領域から参照画像データを読み出す手段を有し、 前記制御手段は、前記第3のフレームメモリを分割した
    サブ領域単位(1フィールド容量プラスアルファ分)
    書き込みと読み出しを制御し、前記復号手段に対し各ピ
    クチャの符号化画像データの復号を、表示画像データの
    垂直帰線期間に少なくとも走査線期間先行して開始さ
    せ、前記復号手段の動作を停止させることなく制御する
    ことを特徴とする符号化画像データの復号および表示装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の符号化画像データの復
    号および表示装置において、 前記メモリ手段の容量は16Mbit(1Mbit=1
    024×1024bit)であり、オンスクリーンディ
    スプレイデータを格納する領域と音声データを格納する
    領域との両方またはいずれかを有することを特徴とする
    符号化画像データの復号および表示装置。
  5. 【請求項5】 参照画像を必要としないイントラフレー
    ムピクチャ、表示順で前方向にある画像のみを参照画像
    とするインターフレームピクチャ、および表示順で前方
    向にある画像と後ろ方向にある画像の両方を参照画像と
    するバイディレクショナルピクチャの3つのピクチャタ
    イプのいずれかを選択しながら、16画素×16走査線
    のマクロブロックを単位として符号化された符号化画像
    データを復号し、表示する装置であって、前記 符号化画像データを入力し復号する復号手段と、
    符号化画像データおよび前記復号手段にて得る復号画
    像データを格納し保持するメモリ手段と、前記メモリ手
    段から前記復号画像データをインタレースした表示画像
    データとして読み出す表示手段と、前記復号手段および
    前記表示手段の動作タイミングを制御する制御手段と、
    を備え、 前記復号手段で得る復号画像データの有効走査線数を削
    減して、垂直帰線期間を内包する表示画像データの非有
    効走査期間を拡大して、表示画面を垂直方向に圧縮して
    表示させるモードを有し、前記メモリ手段は、前記復号手段および前記表示手段と
    共通のデータバスで結ばれ、内部に少なくとも前記符号
    化画像データを復号前に一時蓄えておく符号化画像デー
    タバッファ領域と、前記イントラフレームピクチャまた
    は前記インターフレームピクチャの復号画像データを格
    納する第1と第2のフレームメモリ領域と、前記バイデ
    ィレクショナルピクチャの復号画像データを格納する第
    3のフレ ームメモリ領域とを有し、 前記復号手段は、前記符号化画像データのピクチャタイ
    プに応じて、前記3つのフレームメモリ領域に復号画像
    データを書き込む手段と、前記第1と第2のフレームメ
    モリ領域から参照画像データを読み出す手段と、前記
    イディレクショナルピクチャの復号画像データの走査線
    を間引く手段を有し、前記走査線を間引いた復号画像デ
    ータを前記メモリ手段の第3のフレームメモリ領域に格
    納し、 前記表示手段は、前記イントラフレームピクチャおよび
    前記インターフレームピクチャの復号画像データの走査
    線を間引く手段を有し、前記制御手段は、前記復号手段
    の動作を停止させることなく制御することを特徴とする
    符号化画像データの復号および表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の符号化画像データの復
    号および表示装置において、 前記メモリ手段の容量は16Mbit(1Mbit=1
    024×1024bit)であり、オンスクリーンディ
    スプレイデータを格納する領域と音声データを格納する
    領域との両方またはいずれかを有することを特徴とする
    符号化画像データの復号および表示装置。
  7. 【請求項7】 参照画像を必要としないイントラフレー
    ムピクチャ、表示順で前方向にある画像のみを参照画像
    とするインターフレームピクチャ、および表示順で前方
    向にある画像と後ろ方向にある画像の両方を参照画像と
    するバイディレクショナルピクチャの3つのピクチャタ
    イプのいずれかを選択しながら、16画素×16走査線
    のマクロブロックを単位として符号化された符号化画像
    データを復号し、表示する装置であって、前記 符号化画像データを入力し復号する復号手段と、
    符号化画像データおよび前記復号手段にて得る復号画
    像データを格納し保持するメモリ手段と、前記メモリ手
    段から前記復号画像データをインタレースした表示画像
    データとして読み出す表示手段と、前記復号手段および
    前記表示手段の動作タイミングを制御する制御手段と、
    を備え、 前記復号手段で得る復号画像データの有効走査線数を削
    減して、垂直帰線期間を内包する表示画像データの非有
    効走査期間を拡大して、表示画面を垂直方向に圧縮して
    表示させるモードを有し、前記メモリ手段は、前記復号手段および前記表示手段と
    共通のデータバスで結ばれ、内部に少なくとも前記符号
    化画像データを復号前に一時蓄えておく符号化画像デー
    タバッファ領域と、前記イントラフレームピクチャまた
    は前記インターフレームピクチャの復号画像データを格
    納する第1と第2のフレームメモリ領域と、前記バイデ
    ィレクショナルピクチャの復号画像データを格納する第
    3のフレームメモリ領域とを有し、 前記復号手段は、前記符号化画像データのピクチャタイ
    プに応じて、前記3つのフレームメモリ領域に復号画像
    データを書き込む手段と、前記第1と第2のフレームメ
    モリ領域から参照画像データを読み出す手段と、前記
    イディレクショナルピクチャの復号画像データの走査線
    を間引く手段を有し、前記走査線を間引いた復号画像デ
    ータを前記メモリ手段の第3のフレームメモリ領域に格
    納し、 前記表示手段は、前記イントラフレームピクチャおよび
    前記インターフレームピクチャの復号画像データの走査
    線を間引く手段を有し、 前記第3のフレームメモリ領域の容量は、1フレームの
    画像サイズの半分に、前記表示画像データの非有効走査
    期間と前記マクロブロックの走査線数(=16)に相当
    する期間との積算時間内に復号可能なマクロブロック数
    分を合わせた値に(1−走査線を間引く割合)を乗じた
    値よりも大きく設定され、 前記制御手段は、前記復号手段に対し各ピクチャの符号
    化画像データの復号を、表示画像データの垂直帰線期間
    に少なくとも走査線期間先行して開始させ、前記復号
    手段の動作を停止させることなく制御することを特徴と
    する符号化画像データの復号および表示装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の符号化画像データの復
    号および表示装置において、 前記メモリ手段の容量は16Mbit(1Mbit=1
    024×1024bit)であり、オンスクリーンディ
    スプレイデータを格納する領域と音声データを格納する
    領域との両方またはいずれかを有することを特徴とする
    符号化画像データの復号および表示装置。
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