JP4214562B2 - 復号装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＭＰＥＧ２の復号を行なう復号装置に関するもので、特に、動き予測で用いられる画像メモリのメモリ容量の削減に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
衛星を使ってディジタル映像信号を放送する衛星ディジタルテレビジョン放送が開始されている。また、地上波を使ってディジタル映像信号を放送する地上波ディジタルテレビジョン放送の開発が進められている。ディジタルテレビジョン放送では、高品位テレビジョン放送や多チャンネル放送、マルチメディア放送等、種々のサービスを行なうことが期待されている。
【０００３】
ディジタルテレビジョン放送では、画像圧縮方式として、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２が用いられる。ＭＰＥＧ２方式は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ）とにより映像信号を圧縮符号化するもので、ＭＰＥＧ２方式では、Ｉ（Intra ）ピクチャと、Ｐ（Predicti）ピクチャと、Ｂ（Bidirectionally Predictive）ピクチャと呼ばれる３種類の画面が送られる。Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｐピクチャでは、既に符号化されたＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。
【０００４】
このようなＭＰＥＧ２方式を用いて伝送されてくるディジタルテレビジョン放送を受信するためのディジタルテレビジョン受像機には、ＭＰＥＧ２のデコード回路が備えられている。ＭＰＥＧ２のデコード回路は、例えば、図９に示すようにして構成できる。
【０００５】
図９において、入力端子１０１に、ＭＰＥＧ２のビットストリームが供給される。このビットストリームは、バッファメモリ１０２に一旦蓄えられる。
【０００６】
バッファメモリ１０２の出力が可変長復号化回路１０３に供給される。可変長復号化回路１０３で、マクロブロック単位の復号が行なわれる。可変長復号化回路１０３からは、ＤＣＴの係数データと、動きベクトルが出力される。更に、可変長復号化回路１０３からは、映像信号のフレーム周波数を示す各種コントロールデータや、予測モード、量子化スケール等のデータが出力される。
【０００７】
（８×８）画素からなるＤＣＴ係数データは、逆量子化回路１０４に供給される。逆量子化回路１０４の量子化スケールは、可変長復号化回路１０３からの量子化スケール情報に応じて設定される。動きベクトル情報及び予測モード情報は、動き補償回路１０７に供給される。
【０００８】
逆量子化回路１０４により、ＤＣＴ係数データが逆量子化される。この逆量子化回路１０４の出力がＩＤＣＴ回路１０５に供給される。ＩＤＣＴ回路１０５の出力が加算回路１０６に供給される。加算回路１０６には、動き補償回路１０７の出力が供給される。
【０００９】
画像メモリ１０８は、参照画面のための２フレーム分の映像と、Ｂピクチャを出力する際にマクロブロック内のフレーム画像をフィールドに変換するための１枚分のフィールド画像を保持するものである。
【００１０】
Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれるため、Ｉピクチャの場合には、ＩＤＣＴ回路１０５からは、１フレームの画面の画像データが得られる。この画像データが加算回路１０６、バッファメモリ１１０を介して、出力端子１１１から出力される。そして、このときの画像データは、参照画面のデータとして、画像メモリ１０８に蓄えられる。
【００１１】
Ｐピクチャでは、Ｉピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。このため、ＩＤＣＴ回路１０５からは、参照画面との差分データが出力される。参照画面のデータは、画像メモリ１０８に蓄えられている。また、動き補償回路１０７には、可変長復号化回路１０３から動きベクトルが供給されている。Ｐピクチャを復号する場合には、画像メモリ１０８からの参照フレームの画像は、動き補償回路１０７で動き補償され、加算回路１０６に供給される。加算回路１０６で、動き補償された参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路１０５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。そして、このときの画像データは、参照画面のデータとして、画像メモリ１０８に蓄えられる。
【００１２】
Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれている。このため、ＩＤＣＴ回路１０５からは、前後の参照画面との差分が出力される。この前後の参照画面のデータは、画像メモリ１０８に蓄えられている。Ｂピクチャを復号する場合には、画像メモリ１０８からの前後の参照フレームの画像は、動き補償回路１０７で動き補償され、加算回路１０６に供給される。加算回路１０６で、動き補償された前後の参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路１０５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ＭＰＥＧ２方式のディジタル映像信号は、Ｉピクチャと、Ｐピクチャと、Ｂピクチャとがあり、ＰピクチャやＢピクチャでは、画像メモリ１０８に蓄えられている画像データが参照画像のデータとして使用される。したがって、画像メモリとしては、少なくとも、２フレーム分必要であり、更に、Ｂピクチャの画像を出力する際にマクロブロック内のフレーム画像をフィールド画面に変換するために１フィールド分必要である。したがって、画像メモリの容量としては、少なくとも、（２フレーム＋１フィールド）分の容量が必要である。例えば、（１９２０画素×１０８０ライン）の高品位テレビジョン放送の画面をデコードすると場合には、約８０Ｍｂｉｔ以上のメモリ容量が必要になってくる。このように、メモリ容量が増大するため、コストアップとなり、小型化が困難にある。
【００１４】
特に、このような画像メモリとしては、ＤＲＡＭを用いることが考えられる。ＤＲＡＭとしては、６４Ｍｂｉｔのものが普及しているが、画像メモリとして要求されるメモリ容量が６４Ｍｂｉｔを越えているため、６４ＭｂｉｔのＤＲＡＭ１枚では、画像メモリを構成できない。６４ＭｂｉｔのＤＲＡＭを２枚使ったり、１２８ＭｂｉｔのＤＲＡＭを使うと、メモリ容量が無駄になる。
【００１５】
したがって、この発明の目的は、動き補償予測に使用する参照画面を蓄えるための画像メモリの容量を削減でき、小型、軽量化と、コストダウンが図れるようにした復号装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（DiscreteCosine Transform）とにより圧縮された画像データが入力されるデータ入力手段と、
データ入力手段からの量子化ＤＣＴ係数を復号する可変長復号化手段と、
可変長復号化手段からの量子化ＤＣＴ係数を逆量子化する逆量子化手段と、
逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換する逆ＤＣＴ手段と、
動き補償予測値を求める動き補償予測手段と、
動き補償予測手段により動き補償された参照データと逆ＤＣＴ手段の出力とを加算する演算手段と、
動き補償予測で使用する参照データと表示用のデータとを蓄積する画像メモリと、
復号された画像データを出力するデータ出力手段とを備えた復号装置において、
画像メモリの前段に画像メモリに格納するデータのデータ量を圧縮するデータ圧縮手段を設けると共に、画像メモリの後段に画像メモリから読み出された圧縮データを元に戻すためのデータ伸長手段を設け、
データ圧縮手段は、ＤＣＴのブロック層に基づく単位で直交変換を行ない、該直交変換により得られた交流成分の係数の絶対値が大きい係数から、コントロール信号により指定された数の係数を選択し、選択された係数とその位置とを圧縮データとする構成とされ、
データ伸長手段は、選択されなかった係数を補間し、ＤＣＴのブロック層に基づく単位の逆直交変換により伸長を行なう構成とされる
ことを特徴とする復号装置である。
また、この発明は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（DiscreteCosine Transfom ）とにより圧縮された画像データを復号する復号方法であって、
画像データからの量子化ＤＣＴ係数を可変長復号化することによって得て、
可変長復号化された量子化ＤＣＴ係数を逆量子化し、
逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換し、
可変長復号化された所定のパラメータに基づいて、動き補償予測を行い、参照データを出力し、
出力された参照データと逆ＤＣＴ変換出力とを演算し、
演算した結果のデータをデータ圧縮によって圧縮して参照画像メモリに記憶し、
参照画像メモリに記憶されたデータをデータ伸長によって伸長して動き補償を行い、
データ圧縮は、ＤＣＴのブロック層に基づく単位で直交変換を行ない、該直交変換により得られた交流成分の係数の絶対値が大きい係数から、コントロール信号により指定された数の係数を選択し、選択された係数とその位置とを圧縮データとし、
データ伸長は、選択されなかった係数を補間し、ＤＣＴのブロック層に基づく単位の逆直交変換により伸長を行なう
ことを特徴とする復号方法である。
【００１７】
動き補償予測に使用する画像メモリに参照画面のデータを蓄える際に、画像データが圧縮される。これにより、動き補償予測に使用する画像メモリのメモリ容量が削減でき、回路規模の削減や、コストの削減が図れる。このとき、画像データの圧縮は、ＤＣＴのブロック層を単位に独立して行なわれるため、ＤＣＴブロックとのマッチングが図れると共に、逐次処理が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用されたＭＰＥＧ２のデコード回路の一例を示すものである。図１において、入力端子１に、ＭＰＥＧ２のビットストリームが供給される。このビットストリームは、バッファメモリ２に一旦蓄えられる。
【００１９】
ＭＰＥＧ２方式では、Ｉピクチャと、Ｐピクチャと、Ｂピクチャと呼ばれる３種類の画面が送られる。Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｐピクチャでは、既に符号化されたＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。
【００２０】
バッファメモリ２の出力が可変長復号化回路３に供給される。可変長復号化回路３で、マクロブロックの符号化情報が復号される。
【００２１】
可変長復号化回路３からは、ＤＣＴの係数データと、動きベクトルや、予測モード、量子化スケール等のデータが出力される。可変長復号化回路３からの（８×８）画素のＤＣＴ係数データは、逆量子化回路４に供給される。逆量子化回路４の量子化スケールは、可変長復号化回路３からの量子化スケール情報に応じて設定される。動きベクトル情報及び予測モード情報は、動き補償回路７に供給される。
【００２２】
逆量子化回路４により、ＤＣＴ係数データが逆量子化される。この逆量子化回路４の出力がＩＤＣＴ回路５に供給される。ＩＤＣＴ回路５の出力が加算回路６に供給される。加算回路６には、動き補償回路１０の出力が供給される。加算回路６の出力が画像圧縮回路７を介して画像メモリ８に供給される。画像メモリ８の出力が画像伸長回路９を介して出力端子１１に供給されると共に、動き補償回路１０に供給される。
【００２３】
画像メモリ８は、参照画面のための２フレーム分の映像と、Ｂピクチャを出力する際にマクロブロック内のフレーム画像をフィールドに変換するための１枚分のフィールド画像を保持するものである。
【００２４】
Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれる。このため、Ｉピクチャの場合には、ＩＤＣＴ回路５からは、１フレームの画面のデータが得られる。この画像データが加算回路６、画像圧縮回路７、画像メモリ８、画像伸長回路９を介して、出力端子１１から取り出される。また、このときの画像データは、参照画面のデータとして、画像メモリ８に蓄えられる。
【００２５】
Ｐピクチャでは、Ｉピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。このため、ＩＤＣＴ回路５からは、参照画面との差分データが出力される。参照画面のデータは、画像メモリ８に圧縮して蓄えられている。また、動き補償回路１０には、可変長復号化回路３から動きベクトルが供給されている。
【００２６】
Ｐピクチャを復号する場合には、画像メモリ８からの参照フレームの画像は、画像伸長回路９で伸長され、動き補償回路１０で動き補償され、加算回路６に供給される。加算回路６で、動き補償された参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。また、このときの画像データは、画像圧縮回路７で圧縮され、参照画面のデータとして、画像メモリ８に蓄えられる。
【００２７】
Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれている。このため、ＩＤＣＴ回路５からは、前後の参照画面との差分データが出力される。前後の参照画面のデータは、画像メモリ８に圧縮されて蓄えられている。
【００２８】
Ｂピクチャを復号する場合には、画像メモリ８からの前後の参照フレームの画像は、画像伸長回路９で元の画像データに伸長され、動き補償回路１０で動き補償され、加算回路６に供給される。加算回路６で、動き補償された前後の参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。
【００２９】
このように、この発明が適用されたＭＰＥＧ２のデコード回路では、画像圧縮回路７が設けられ、画像メモリ８にデータを圧縮して蓄積するようしている。このため、画像メモリとして大容量のものを用いる必要がなくなり、例えば、１フレーム（１９２０×１０８０）画素からなる高品位テレビジョンの画面を扱う場合にも、６４Ｍｂｉｔのメモリチップで画像メモリ８を構成できる。
【００３０】
図２は、データ圧縮回路の一例を示すものである。図２において、入力端子１２に映像信号が供給される。この映像信号が遅延回路１３に供給されると共に、加算回路１５に供給される。遅延回路１３により、入力端子１２からの映像データは、１サンプル遅延される。遅延回路１３の出力が加算回路１５に供給される。加算回路１５により、入力端子１２からとのデータと、遅延回路１３を介して１サンプル遅延されたデータとが加算される。
【００３１】
加算回路１５の出力が割算回路１６に供給される。割算回路１６で、加算回路１５の出力値が１／２にされる。これにより、割算回路１６は、入力端子１２の隣合う２つのデータを平均して連続的に出力する。
【００３２】
割算回路１６の出力が遅延回路１７に供給される。遅延回路１７には、クロック入力端子１４からのクロックが１／２分周回路１８を介して供給される。遅延回路１７で、割算回路１６の出力データが、クロック入力端子１４からのクロックの半分の周波数のクロックで取り込まれる。これにより、出力端子１９には、入力端子１２のデータが２つずつ平均され、データ量が半分となったデータが出力される。
【００３３】
図３は、画像伸長回路９の構成を示すものである。図３において、データ入力端子２０に、圧縮データが供給される。この圧縮データは、遅延回路２１に供給される。遅延回路２１には、クロック入力端子２２からクロックが１／２分周回路２４を介して供給される。このクロックにより、データ入力端子２０からのデータが遅延される。
【００３４】
遅延回路２１の出力が遅延回路２３に供給される。遅延回路２３には、クロック入力端子２２からのクロックが供給される。遅延回路２３の出力が出力端子２５から出力される。
【００３５】
このように、遅延回路２１で、クロック入力端子２２からのクロックによりデータが取り込まれ、このデータが、遅延回路２３で、１／２分周回路２４を介されたクロックにより取り込まれる。このため、遅延回路２３からは、連続する同じデータが２回出力されることになり、データ量が２倍となる。
【００３６】
図４は、上述のように、平均値を使ってデータ圧縮をしたときの処理を示すものである。図４に示すように、８サンプルの入力データＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３、Ｄａ４…は、画像圧縮回路７で、隣接する２サンプルのデータの平均値により１／２に圧縮される。８サンプルの入力データＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３、Ｄａ４…は、ＭＰＥＧ符号化ビットストリームの（８×８）のブロック層単位に取り出される。これにより、（８×８）のブロック層単位で独立した処理が行なえる。隣接する２サンプルのデータの平均値のデータｄ１、ｄ２、ｄ３、…が画像メモリ８に蓄積される。
【００３７】
伸長時には、画像メモリ８からの出力データｄ１、ｄ２、ｄ３、…は、画像伸長回路９に送られ、画像伸長回路９では、２サンプルのデータが連続して出力される。これにより、画像伸長回路９からは、元のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、…に対応するデータＤｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３、Ｄｂ４、…が出力される。
【００３８】
上述の例では、データを平均値を使って圧縮したが、単に、データを帯域制限を行なって間引くようにして圧縮するようにしても良い。この場合、データ伸長時には、上述の平均値の場合と同様に、同一データを連続して繰り返したり、平均値によりデータが補完される。
【００３９】
更に、上述の例では、圧縮前データ量と圧縮後データ量の比率が常に一定の即ち固定圧縮方式であったが、データ量が変化する圧縮方式を用いるようにしても良い。このような例としては、例えばアダマール変換を用いるものがある。図５は、アダマール変換を使って画像メモリ８に蓄積されるデータを圧縮するようにしたものである。
【００４０】
図５において、入力端子３０に入力された映像信号は、ＭＰＥＧ方式での（８×８）で構成されるＤＣＴブロック内の各ラインの８画素毎に、データｘ０−ｘ７として、アダマール変換回路３１に供給される。
【００４１】
アダマール変換回路３１は、８次アダマール変換を２４個の加減算器で構成している。アダマール変換回路３１は、画素データｘ０〜ｘ７を入力として、時間領域のデータを周波数領域のデータに変換し、出力データｙ０〜ｙ７のうち、ｙ０は直流成分に、ｙ１〜ｙ７には、それぞれ周波数及び位相の異なる交流成分とされる。この場合、一般的に、ｙ０の値は小から大まで一様に変化するが、ｙ１〜ｙ７は、比較的小さな値に集中する傾向がある。特に、高域成分は小さい値となる。
【００４２】
アダマール変換回路３１の出力がソート回路３２に供給される。ソート回路３２は、アダマール変換回路３１の出力する交流成分のｙ１〜ｙ７の値の絶対値を比較し、交流成分のｙ１〜ｙ７を絶対値の大きい順に順列付けを行なう。
【００４３】
ソート回路３２の出力が選択回路３３に供給される。選択回路３３には、選択コントロール入力端子３４から、ソートデータを出力する数を示すコントロール信号が与えられる。
【００４４】
選択回路３３は、ソート回路３２から出力されたデータｓ１〜ｓ７のデータのうち、コントロール入力端子３４からのコントロール信号により指定された数に応じて、大きい値から順にデータを選択し、出力ｃ１〜ｃｎとして出力する。
【００４５】
つまり、この選択回路３３は、交流成分ｙ１〜ｙ７のうち、振幅が大きいデータを優先的に選択する機能を提供する。また、選択回路３３からは、セレクト信号が出力される。このセレクト信号は、どのデータが選択されたかを示す信号である。
【００４６】
選択回路３３の出力がガンマ回路３５に供給される。ガンマ回路３５は、選択回路３３の出力するデータに対して、所謂ガンマ処理をかけることで、データのダイナミックレンジを抑えてデータ量をさらに削減するものである。
【００４７】
圧縮データ出力端子３６から、ガンマ回路３５の出力ｒ１〜ｒｎ及び選択回路３３からのセレクト信号が出力され、これらが画像メモリ８に蓄積される。
【００４８】
このように、アダマール変換回路３１により、時間領域のデータは、周波数領域のデータに変換され、この周波数領域のデータのうち、絶対値の大きいものだけが取り出される。これにより、画像メモリ８に蓄積されるデータのデータ量を削減できる。また、アダマール変換は、ＤＣＴの（８×８）ブロック内の各ラインの８画素毎に行なっているため、デコード処理とのマッチングが取れる。
【００４９】
なお、上述の例では、ＤＣＴの（８×８）ブロック内の各ラインの８画素毎にアダマール変換を行なっているが、ＤＣＴの（８×８）ブロック毎にアダマール変換を行なうようにしても良い。また、マクロブロック単位にアダマール変換を行なうようにしても良い。
【００５０】
図６は、アダマール変換によりデータ圧縮をした場合の、画像伸長回路９の構成を示すものである。図６において、入力端子３７に、圧縮データが供給される。この圧縮データのうち、直流分のデータｙ０は、逆アダマール変換回路４０に供給される。データｒ１〜ｒｎは、逆ガンマ回路３８に供給される。セレクト信号は、アダマール係数のうちどのデータを選択したかを示すもので、このセレクト信号か補間回路３９に供給される。
【００５１】
逆ガンマ回路３８は、ガンマ回路３５と逆特性の逆ガンマ処理をすることで、データのダイナミックレンジを元に戻すものである。逆ガンマ回路３８の出力が補完回路３９に供給される。
【００５２】
補完回路３９は、圧縮データ入力端子３７から供給されるセレクト信号を基に、選択回路３３で削除したアダマール係数に対して、０を代入して後段に供給する。補完回路３９の出力が逆アダマール変換回路４０に供給される。
【００５３】
逆アダマール変換回路４０は、補間回路３９より供給されたアダマール変換係数と、圧縮データ入力端子３７より供給された直流成分ｙ０を入力値として、逆アダマール変換をし、出力端子４１に伸長したデータを出力する。
【００５４】
上述のように、隣接サンプルの平均値データを用いることにより、或いはアダマール変換を用いることにより、画像メモリ８に蓄積されるデータのデータ量を削減することができ、画像メモリ８として、小容量のものを用いることが可能になる。これにより、回路規模の削減、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
なお、アダマール変換によりデータを圧縮して画像メモリ８に蓄積するようにした場合、アダマール変換と逆変換を行なう回路が必要になり、回路規模が増大することが危惧される。しかしながら、アダマール変換は、単純な加減算で行なえるため、著しい回路規模の増大にならない。特に、アダマール変換回路及び逆変換回路は、他のデコード回路と共に集積回路化することが可能であるから、物理的な回路規模の増加にはならない。
【００５６】
また、上述の例ではアダマール変換を使用しているが、他の直交変換符号、例えは、ウェーブレット変換やＤＣＴ変換、高速フーリエ変換等を用いることも可能であろう。
【００５７】
また、上述の例では、隣接サンプルの平均値データを用いることにより、或いはアダマール変換を用いることにより、画像メモリに蓄積されるデータのデータ量を削減しているが、これらを組み合わせるようにしても良い。すなわち、図７に示すように、アダマール変換によるデータ圧縮回路５１の前段に、平均値によるデータの圧縮回路５２を設けるようにしても良い。この場合、伸長回路は、図８に示すように、アダーマル変換によりデータの伸長回路５３と、データの平均値によるデータの伸長回路５４との組み合わせとなる。
【００５８】
また、図７及び図８のスイッチ５５とスイッチ５６を連動して切り替えることで、帯域制限による圧縮回路をバイパスすることが可能となり、画像メモリ８の容量に応じて圧縮画像の解像度を及び品質を調整することが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
この発明によれば、動き補償予測に使用する画像メモリに参照画面のデータを蓄える際に、画像データが圧縮される。これにより、動き補償予測に使用する画像メモリのメモリ容量が削減でき、回路規模の削減や、コストの削減が図れる。このとき、画像データの圧縮は、ＤＣＴのブロック層を単位に独立して行なわれるため、ＤＣＴ変換とのマッチングが図れると共に、逐次処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダの一例のブロック図である。
【図２】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像圧縮回路の一例のブロック図である。
【図３】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像伸長回路の一例のブロック図である。
【図４】画像伸長回路の説明に用いる略線図である。
【図５】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像圧縮回路の他の例のブロック図である。
【図６】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像伸長回路の他の例のブロック図である。
【図７】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像圧縮回路の更に他の例のブロック図である。
【図８】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像伸長回路の更に他の例のブロック図である。
【図９】従来のＭＰＥＧ２デコーダの一例のブロック図である。
【符号の説明】
３・・・可変長復号化回路，４・・・逆量子化回路，５・・・ＩＤＣＴ回路，６・・・加算回路，７・・・画像圧縮回路，８・・・画像メモリ，９・・・画像伸長回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＭＰＥＧ２の復号を行なう復号装置に関するもので、特に、動き予測で用いられる画像メモリのメモリ容量の削減に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
衛星を使ってディジタル映像信号を放送する衛星ディジタルテレビジョン放送が開始されている。また、地上波を使ってディジタル映像信号を放送する地上波ディジタルテレビジョン放送の開発が進められている。ディジタルテレビジョン放送では、高品位テレビジョン放送や多チャンネル放送、マルチメディア放送等、種々のサービスを行なうことが期待されている。
【０００３】
ディジタルテレビジョン放送では、画像圧縮方式として、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２が用いられる。ＭＰＥＧ２方式は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ）とにより映像信号を圧縮符号化するもので、ＭＰＥＧ２方式では、Ｉ（Intra ）ピクチャと、Ｐ（Predicti）ピクチャと、Ｂ（Bidirectionally Predictive）ピクチャと呼ばれる３種類の画面が送られる。Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｐピクチャでは、既に符号化されたＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。
【０００４】
このようなＭＰＥＧ２方式を用いて伝送されてくるディジタルテレビジョン放送を受信するためのディジタルテレビジョン受像機には、ＭＰＥＧ２のデコード回路が備えられている。ＭＰＥＧ２のデコード回路は、例えば、図９に示すようにして構成できる。
【０００５】
図９において、入力端子１０１に、ＭＰＥＧ２のビットストリームが供給される。このビットストリームは、バッファメモリ１０２に一旦蓄えられる。
【０００６】
バッファメモリ１０２の出力が可変長復号化回路１０３に供給される。可変長復号化回路１０３で、マクロブロック単位の復号が行なわれる。可変長復号化回路１０３からは、ＤＣＴの係数データと、動きベクトルが出力される。更に、可変長復号化回路１０３からは、映像信号のフレーム周波数を示す各種コントロールデータや、予測モード、量子化スケール等のデータが出力される。
【０００７】
（８×８）画素からなるＤＣＴ係数データは、逆量子化回路１０４に供給される。逆量子化回路１０４の量子化スケールは、可変長復号化回路１０３からの量子化スケール情報に応じて設定される。動きベクトル情報及び予測モード情報は、動き補償回路１０７に供給される。
【０００８】
逆量子化回路１０４により、ＤＣＴ係数データが逆量子化される。この逆量子化回路１０４の出力がＩＤＣＴ回路１０５に供給される。ＩＤＣＴ回路１０５の出力が加算回路１０６に供給される。加算回路１０６には、動き補償回路１０７の出力が供給される。
【０００９】
画像メモリ１０８は、参照画面のための２フレーム分の映像と、Ｂピクチャを出力する際にマクロブロック内のフレーム画像をフィールドに変換するための１枚分のフィールド画像を保持するものである。
【００１０】
Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれるため、Ｉピクチャの場合には、ＩＤＣＴ回路１０５からは、１フレームの画面の画像データが得られる。この画像データが加算回路１０６、バッファメモリ１１０を介して、出力端子１１１から出力される。そして、このときの画像データは、参照画面のデータとして、画像メモリ１０８に蓄えられる。
【００１１】
Ｐピクチャでは、Ｉピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。このため、ＩＤＣＴ回路１０５からは、参照画面との差分データが出力される。参照画面のデータは、画像メモリ１０８に蓄えられている。また、動き補償回路１０７には、可変長復号化回路１０３から動きベクトルが供給されている。Ｐピクチャを復号する場合には、画像メモリ１０８からの参照フレームの画像は、動き補償回路１０７で動き補償され、加算回路１０６に供給される。加算回路１０６で、動き補償された参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路１０５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。そして、このときの画像データは、参照画面のデータとして、画像メモリ１０８に蓄えられる。
【００１２】
Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれている。このため、ＩＤＣＴ回路１０５からは、前後の参照画面との差分が出力される。この前後の参照画面のデータは、画像メモリ１０８に蓄えられている。Ｂピクチャを復号する場合には、画像メモリ１０８からの前後の参照フレームの画像は、動き補償回路１０７で動き補償され、加算回路１０６に供給される。加算回路１０６で、動き補償された前後の参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路１０５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ＭＰＥＧ２方式のディジタル映像信号は、Ｉピクチャと、Ｐピクチャと、Ｂピクチャとがあり、ＰピクチャやＢピクチャでは、画像メモリ１０８に蓄えられている画像データが参照画像のデータとして使用される。したがって、画像メモリとしては、少なくとも、２フレーム分必要であり、更に、Ｂピクチャの画像を出力する際にマクロブロック内のフレーム画像をフィールド画面に変換するために１フィールド分必要である。したがって、画像メモリの容量としては、少なくとも、（２フレーム＋１フィールド）分の容量が必要である。例えば、（１９２０画素×１０８０ライン）の高品位テレビジョン放送の画面をデコードすると場合には、約８０Ｍｂｉｔ以上のメモリ容量が必要になってくる。このように、メモリ容量が増大するため、コストアップとなり、小型化が困難にある。
【００１４】
特に、このような画像メモリとしては、ＤＲＡＭを用いることが考えられる。ＤＲＡＭとしては、６４Ｍｂｉｔのものが普及しているが、画像メモリとして要求されるメモリ容量が６４Ｍｂｉｔを越えているため、６４ＭｂｉｔのＤＲＡＭ１枚では、画像メモリを構成できない。６４ＭｂｉｔのＤＲＡＭを２枚使ったり、１２８ＭｂｉｔのＤＲＡＭを使うと、メモリ容量が無駄になる。
【００１５】
したがって、この発明の目的は、動き補償予測に使用する参照画面を蓄えるための画像メモリの容量を削減でき、小型、軽量化と、コストダウンが図れるようにした復号装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（DiscreteCosine Transform）とにより圧縮された画像データが入力されるデータ入力手段と、
データ入力手段からの量子化ＤＣＴ係数を復号する可変長復号化手段と、
可変長復号化手段からの量子化ＤＣＴ係数を逆量子化する逆量子化手段と、
逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換する逆ＤＣＴ手段と、
動き補償予測値を求める動き補償予測手段と、
動き補償予測手段により動き補償された参照データと逆ＤＣＴ手段の出力とを加算する演算手段と、
動き補償予測で使用する参照データと表示用のデータとを蓄積する画像メモリと、
復号された画像データを出力するデータ出力手段とを備えた復号装置において、
画像メモリの前段に画像メモリに格納するデータのデータ量を圧縮するデータ圧縮手段を設けると共に、画像メモリの後段に画像メモリから読み出された圧縮データを元に戻すためのデータ伸長手段を設け、
データ圧縮手段は、ＤＣＴのブロック層に基づく単位で直交変換を行ない、該直交変換により得られた交流成分の係数の絶対値が大きい係数から、コントロール信号により指定された数の係数を選択し、選択された係数とその位置とを圧縮データとする構成とされ、
データ伸長手段は、選択されなかった係数を補間し、ＤＣＴのブロック層に基づく単位の逆直交変換により伸長を行なう構成とされる
ことを特徴とする復号装置である。
また、この発明は、動き補償予測符号化とＤＣＴ（DiscreteCosine Transfom ）とにより圧縮された画像データを復号する復号方法であって、
画像データからの量子化ＤＣＴ係数を可変長復号化することによって得て、
可変長復号化された量子化ＤＣＴ係数を逆量子化し、
逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換し、
可変長復号化された所定のパラメータに基づいて、動き補償予測を行い、参照データを出力し、
出力された参照データと逆ＤＣＴ変換出力とを演算し、
演算した結果のデータをデータ圧縮によって圧縮して参照画像メモリに記憶し、
参照画像メモリに記憶されたデータをデータ伸長によって伸長して動き補償を行い、
データ圧縮は、ＤＣＴのブロック層に基づく単位で直交変換を行ない、該直交変換により得られた交流成分の係数の絶対値が大きい係数から、コントロール信号により指定された数の係数を選択し、選択された係数とその位置とを圧縮データとし、
データ伸長は、選択されなかった係数を補間し、ＤＣＴのブロック層に基づく単位の逆直交変換により伸長を行なう
ことを特徴とする復号方法である。
【００１７】
動き補償予測に使用する画像メモリに参照画面のデータを蓄える際に、画像データが圧縮される。これにより、動き補償予測に使用する画像メモリのメモリ容量が削減でき、回路規模の削減や、コストの削減が図れる。このとき、画像データの圧縮は、ＤＣＴのブロック層を単位に独立して行なわれるため、ＤＣＴブロックとのマッチングが図れると共に、逐次処理が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用されたＭＰＥＧ２のデコード回路の一例を示すものである。図１において、入力端子１に、ＭＰＥＧ２のビットストリームが供給される。このビットストリームは、バッファメモリ２に一旦蓄えられる。
【００１９】
ＭＰＥＧ２方式では、Ｉピクチャと、Ｐピクチャと、Ｂピクチャと呼ばれる３種類の画面が送られる。Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｐピクチャでは、既に符号化されたＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。
【００２０】
バッファメモリ２の出力が可変長復号化回路３に供給される。可変長復号化回路３で、マクロブロックの符号化情報が復号される。
【００２１】
可変長復号化回路３からは、ＤＣＴの係数データと、動きベクトルや、予測モード、量子化スケール等のデータが出力される。可変長復号化回路３からの（８×８）画素のＤＣＴ係数データは、逆量子化回路４に供給される。逆量子化回路４の量子化スケールは、可変長復号化回路３からの量子化スケール情報に応じて設定される。動きベクトル情報及び予測モード情報は、動き補償回路７に供給される。
【００２２】
逆量子化回路４により、ＤＣＴ係数データが逆量子化される。この逆量子化回路４の出力がＩＤＣＴ回路５に供給される。ＩＤＣＴ回路５の出力が加算回路６に供給される。加算回路６には、動き補償回路１０の出力が供給される。加算回路６の出力が画像圧縮回路７を介して画像メモリ８に供給される。画像メモリ８の出力が画像伸長回路９を介して出力端子１１に供給されると共に、動き補償回路１０に供給される。
【００２３】
画像メモリ８は、参照画面のための２フレーム分の映像と、Ｂピクチャを出力する際にマクロブロック内のフレーム画像をフィールドに変換するための１枚分のフィールド画像を保持するものである。
【００２４】
Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使ってＤＣＴ符号化が行なわれる。このため、Ｉピクチャの場合には、ＩＤＣＴ回路５からは、１フレームの画面のデータが得られる。この画像データが加算回路６、画像圧縮回路７、画像メモリ８、画像伸長回路９を介して、出力端子１１から取り出される。また、このときの画像データは、参照画面のデータとして、画像メモリ８に蓄えられる。
【００２５】
Ｐピクチャでは、Ｉピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。このため、ＩＤＣＴ回路５からは、参照画面との差分データが出力される。参照画面のデータは、画像メモリ８に圧縮して蓄えられている。また、動き補償回路１０には、可変長復号化回路３から動きベクトルが供給されている。
【００２６】
Ｐピクチャを復号する場合には、画像メモリ８からの参照フレームの画像は、画像伸長回路９で伸長され、動き補償回路１０で動き補償され、加算回路６に供給される。加算回路６で、動き補償された参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。また、このときの画像データは、画像圧縮回路７で圧縮され、参照画面のデータとして、画像メモリ８に蓄えられる。
【００２７】
Ｂピクチャでは、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれている。このため、ＩＤＣＴ回路５からは、前後の参照画面との差分データが出力される。前後の参照画面のデータは、画像メモリ８に圧縮されて蓄えられている。
【００２８】
Ｂピクチャを復号する場合には、画像メモリ８からの前後の参照フレームの画像は、画像伸長回路９で元の画像データに伸長され、動き補償回路１０で動き補償され、加算回路６に供給される。加算回路６で、動き補償された前後の参照画像のデータと、ＩＤＣＴ回路５からの差分データとが加算される。これにより、１フレームの画面のデータが得られる。
【００２９】
このように、この発明が適用されたＭＰＥＧ２のデコード回路では、画像圧縮回路７が設けられ、画像メモリ８にデータを圧縮して蓄積するようしている。このため、画像メモリとして大容量のものを用いる必要がなくなり、例えば、１フレーム（１９２０×１０８０）画素からなる高品位テレビジョンの画面を扱う場合にも、６４Ｍｂｉｔのメモリチップで画像メモリ８を構成できる。
【００３０】
図２は、データ圧縮回路の一例を示すものである。図２において、入力端子１２に映像信号が供給される。この映像信号が遅延回路１３に供給されると共に、加算回路１５に供給される。遅延回路１３により、入力端子１２からの映像データは、１サンプル遅延される。遅延回路１３の出力が加算回路１５に供給される。加算回路１５により、入力端子１２からとのデータと、遅延回路１３を介して１サンプル遅延されたデータとが加算される。
【００３１】
加算回路１５の出力が割算回路１６に供給される。割算回路１６で、加算回路１５の出力値が１／２にされる。これにより、割算回路１６は、入力端子１２の隣合う２つのデータを平均して連続的に出力する。
【００３２】
割算回路１６の出力が遅延回路１７に供給される。遅延回路１７には、クロック入力端子１４からのクロックが１／２分周回路１８を介して供給される。遅延回路１７で、割算回路１６の出力データが、クロック入力端子１４からのクロックの半分の周波数のクロックで取り込まれる。これにより、出力端子１９には、入力端子１２のデータが２つずつ平均され、データ量が半分となったデータが出力される。
【００３３】
図３は、画像伸長回路９の構成を示すものである。図３において、データ入力端子２０に、圧縮データが供給される。この圧縮データは、遅延回路２１に供給される。遅延回路２１には、クロック入力端子２２からクロックが１／２分周回路２４を介して供給される。このクロックにより、データ入力端子２０からのデータが遅延される。
【００３４】
遅延回路２１の出力が遅延回路２３に供給される。遅延回路２３には、クロック入力端子２２からのクロックが供給される。遅延回路２３の出力が出力端子２５から出力される。
【００３５】
このように、遅延回路２１で、クロック入力端子２２からのクロックによりデータが取り込まれ、このデータが、遅延回路２３で、１／２分周回路２４を介されたクロックにより取り込まれる。このため、遅延回路２３からは、連続する同じデータが２回出力されることになり、データ量が２倍となる。
【００３６】
図４は、上述のように、平均値を使ってデータ圧縮をしたときの処理を示すものである。図４に示すように、８サンプルの入力データＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３、Ｄａ４…は、画像圧縮回路７で、隣接する２サンプルのデータの平均値により１／２に圧縮される。８サンプルの入力データＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３、Ｄａ４…は、ＭＰＥＧ符号化ビットストリームの（８×８）のブロック層単位に取り出される。これにより、（８×８）のブロック層単位で独立した処理が行なえる。隣接する２サンプルのデータの平均値のデータｄ１、ｄ２、ｄ３、…が画像メモリ８に蓄積される。
【００３７】
伸長時には、画像メモリ８からの出力データｄ１、ｄ２、ｄ３、…は、画像伸長回路９に送られ、画像伸長回路９では、２サンプルのデータが連続して出力される。これにより、画像伸長回路９からは、元のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、…に対応するデータＤｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３、Ｄｂ４、…が出力される。
【００３８】
上述の例では、データを平均値を使って圧縮したが、単に、データを帯域制限を行なって間引くようにして圧縮するようにしても良い。この場合、データ伸長時には、上述の平均値の場合と同様に、同一データを連続して繰り返したり、平均値によりデータが補完される。
【００３９】
更に、上述の例では、圧縮前データ量と圧縮後データ量の比率が常に一定の即ち固定圧縮方式であったが、データ量が変化する圧縮方式を用いるようにしても良い。このような例としては、例えばアダマール変換を用いるものがある。図５は、アダマール変換を使って画像メモリ８に蓄積されるデータを圧縮するようにしたものである。
【００４０】
図５において、入力端子３０に入力された映像信号は、ＭＰＥＧ方式での（８×８）で構成されるＤＣＴブロック内の各ラインの８画素毎に、データｘ０−ｘ７として、アダマール変換回路３１に供給される。
【００４１】
アダマール変換回路３１は、８次アダマール変換を２４個の加減算器で構成している。アダマール変換回路３１は、画素データｘ０〜ｘ７を入力として、時間領域のデータを周波数領域のデータに変換し、出力データｙ０〜ｙ７のうち、ｙ０は直流成分に、ｙ１〜ｙ７には、それぞれ周波数及び位相の異なる交流成分とされる。この場合、一般的に、ｙ０の値は小から大まで一様に変化するが、ｙ１〜ｙ７は、比較的小さな値に集中する傾向がある。特に、高域成分は小さい値となる。
【００４２】
アダマール変換回路３１の出力がソート回路３２に供給される。ソート回路３２は、アダマール変換回路３１の出力する交流成分のｙ１〜ｙ７の値の絶対値を比較し、交流成分のｙ１〜ｙ７を絶対値の大きい順に順列付けを行なう。
【００４３】
ソート回路３２の出力が選択回路３３に供給される。選択回路３３には、選択コントロール入力端子３４から、ソートデータを出力する数を示すコントロール信号が与えられる。
【００４４】
選択回路３３は、ソート回路３２から出力されたデータｓ１〜ｓ７のデータのうち、コントロール入力端子３４からのコントロール信号により指定された数に応じて、大きい値から順にデータを選択し、出力ｃ１〜ｃｎとして出力する。
【００４５】
つまり、この選択回路３３は、交流成分ｙ１〜ｙ７のうち、振幅が大きいデータを優先的に選択する機能を提供する。また、選択回路３３からは、セレクト信号が出力される。このセレクト信号は、どのデータが選択されたかを示す信号である。
【００４６】
選択回路３３の出力がガンマ回路３５に供給される。ガンマ回路３５は、選択回路３３の出力するデータに対して、所謂ガンマ処理をかけることで、データのダイナミックレンジを抑えてデータ量をさらに削減するものである。
【００４７】
圧縮データ出力端子３６から、ガンマ回路３５の出力ｒ１〜ｒｎ及び選択回路３３からのセレクト信号が出力され、これらが画像メモリ８に蓄積される。
【００４８】
このように、アダマール変換回路３１により、時間領域のデータは、周波数領域のデータに変換され、この周波数領域のデータのうち、絶対値の大きいものだけが取り出される。これにより、画像メモリ８に蓄積されるデータのデータ量を削減できる。また、アダマール変換は、ＤＣＴの（８×８）ブロック内の各ラインの８画素毎に行なっているため、デコード処理とのマッチングが取れる。
【００４９】
なお、上述の例では、ＤＣＴの（８×８）ブロック内の各ラインの８画素毎にアダマール変換を行なっているが、ＤＣＴの（８×８）ブロック毎にアダマール変換を行なうようにしても良い。また、マクロブロック単位にアダマール変換を行なうようにしても良い。
【００５０】
図６は、アダマール変換によりデータ圧縮をした場合の、画像伸長回路９の構成を示すものである。図６において、入力端子３７に、圧縮データが供給される。この圧縮データのうち、直流分のデータｙ０は、逆アダマール変換回路４０に供給される。データｒ１〜ｒｎは、逆ガンマ回路３８に供給される。セレクト信号は、アダマール係数のうちどのデータを選択したかを示すもので、このセレクト信号か補間回路３９に供給される。
【００５１】
逆ガンマ回路３８は、ガンマ回路３５と逆特性の逆ガンマ処理をすることで、データのダイナミックレンジを元に戻すものである。逆ガンマ回路３８の出力が補完回路３９に供給される。
【００５２】
補完回路３９は、圧縮データ入力端子３７から供給されるセレクト信号を基に、選択回路３３で削除したアダマール係数に対して、０を代入して後段に供給する。補完回路３９の出力が逆アダマール変換回路４０に供給される。
【００５３】
逆アダマール変換回路４０は、補間回路３９より供給されたアダマール変換係数と、圧縮データ入力端子３７より供給された直流成分ｙ０を入力値として、逆アダマール変換をし、出力端子４１に伸長したデータを出力する。
【００５４】
上述のように、隣接サンプルの平均値データを用いることにより、或いはアダマール変換を用いることにより、画像メモリ８に蓄積されるデータのデータ量を削減することができ、画像メモリ８として、小容量のものを用いることが可能になる。これにより、回路規模の削減、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
なお、アダマール変換によりデータを圧縮して画像メモリ８に蓄積するようにした場合、アダマール変換と逆変換を行なう回路が必要になり、回路規模が増大することが危惧される。しかしながら、アダマール変換は、単純な加減算で行なえるため、著しい回路規模の増大にならない。特に、アダマール変換回路及び逆変換回路は、他のデコード回路と共に集積回路化することが可能であるから、物理的な回路規模の増加にはならない。
【００５６】
また、上述の例ではアダマール変換を使用しているが、他の直交変換符号、例えは、ウェーブレット変換やＤＣＴ変換、高速フーリエ変換等を用いることも可能であろう。
【００５７】
また、上述の例では、隣接サンプルの平均値データを用いることにより、或いはアダマール変換を用いることにより、画像メモリに蓄積されるデータのデータ量を削減しているが、これらを組み合わせるようにしても良い。すなわち、図７に示すように、アダマール変換によるデータ圧縮回路５１の前段に、平均値によるデータの圧縮回路５２を設けるようにしても良い。この場合、伸長回路は、図８に示すように、アダーマル変換によりデータの伸長回路５３と、データの平均値によるデータの伸長回路５４との組み合わせとなる。
【００５８】
また、図７及び図８のスイッチ５５とスイッチ５６を連動して切り替えることで、帯域制限による圧縮回路をバイパスすることが可能となり、画像メモリ８の容量に応じて圧縮画像の解像度を及び品質を調整することが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
この発明によれば、動き補償予測に使用する画像メモリに参照画面のデータを蓄える際に、画像データが圧縮される。これにより、動き補償予測に使用する画像メモリのメモリ容量が削減でき、回路規模の削減や、コストの削減が図れる。このとき、画像データの圧縮は、ＤＣＴのブロック層を単位に独立して行なわれるため、ＤＣＴ変換とのマッチングが図れると共に、逐次処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダの一例のブロック図である。
【図２】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像圧縮回路の一例のブロック図である。
【図３】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像伸長回路の一例のブロック図である。
【図４】画像伸長回路の説明に用いる略線図である。
【図５】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像圧縮回路の他の例のブロック図である。
【図６】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像伸長回路の他の例のブロック図である。
【図７】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像圧縮回路の更に他の例のブロック図である。
【図８】この発明が適用されたＭＰＥＧ２デコーダにおける画像伸長回路の更に他の例のブロック図である。
【図９】従来のＭＰＥＧ２デコーダの一例のブロック図である。
【符号の説明】
３・・・可変長復号化回路，４・・・逆量子化回路，５・・・ＩＤＣＴ回路，６・・・加算回路，７・・・画像圧縮回路，８・・・画像メモリ，９・・・画像伸長回路
Claims (4)
- 動き補償予測符号化とＤＣＴ（DiscreteCosine Transform）とにより圧縮された画像データが入力されるデータ入力手段と、
上記データ入力手段からの量子化ＤＣＴ係数を復号する可変長復号化手段と、
上記可変長復号化手段からの上記量子化ＤＣＴ係数を逆量子化する逆量子化手段と、
上記逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換する逆ＤＣＴ手段と、
動き補償予測値を求める動き補償予測手段と、
上記動き補償予測手段により動き補償された参照データと上記逆ＤＣＴ手段の出力とを加算する演算手段と、
上記動き補償予測で使用する参照データと表示用のデータとを蓄積する画像メモリと、
復号された画像データを出力するデータ出力手段とを備えた復号装置において、
上記画像メモリの前段に上記画像メモリに格納するデータのデータ量を圧縮するデータ圧縮手段を設けると共に、上記画像メモリの後段に上記画像メモリから読み出された圧縮データを元に戻すためのデータ伸長手段を設け、
上記データ圧縮手段は、上記ＤＣＴのブロック層に基づく単位で直交変換を行ない、該直交変換により得られた交流成分の係数の絶対値が大きい係数から、コントロール信号により指定された数の上記係数を選択し、上記選択された係数とその位置とを圧縮データとする構成とされ、
上記データ伸長手段は、上記選択されなかった係数を補間し、上記ＤＣＴのブロック層に基づく単位の逆直交変換により伸長を行なう構成とされる
ことを特徴とする復号装置。 - 上記データ圧縮手段及びデータ伸長手段は、上記選択された係数のダイナミックレンジをガンマ回路によって圧縮し、逆ガンマ回路によってダイナミックレンジを伸長するようにした請求項１に記載の復号装置。
- 動き補償予測符号化とＤＣＴ（DiscreteCosine Transfom ）とにより圧縮された画像データを復号する復号方法であって、
上記画像データからの量子化ＤＣＴ係数を可変長復号化することによって得て、
可変長復号化された上記量子化ＤＣＴ係数を逆量子化し、
上記逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換し、
上記可変長復号化された所定のパラメータに基づいて、動き補償予測を行い、参照データを出力し、
上記出力された参照データと上記逆ＤＣＴ変換出力とを演算し、
上記演算した結果のデータをデータ圧縮によって圧縮して上記参照画像メモリに記憶し、
上記参照画像メモリに記憶されたデータをデータ伸長によって伸長して上記動き補償を行い、
上記データ圧縮は、上記ＤＣＴのブロック層に基づく単位で直交変換を行ない、該直交変換により得られた交流成分の係数の絶対値が大きい係数から、コントロール信号により指定された数の上記係数を選択し、上記選択された係数とその位置とを圧縮データとし、
上記データ伸長は、上記選択されなかった係数を補間し、上記ＤＣＴのブロック層に基づく単位の逆直交変換により伸長を行なう
ことを特徴とする復号方法。 - 上記データ圧縮及び上記データ伸長は、上記選択された係数のダイナミックレンジをガンマ回路によって圧縮し、逆ガンマ回路によってダイナミックレンジを伸長する請求項３に記載の復号方法。
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