JPH08163558A

JPH08163558A - 画像復号装置

Info

Publication number: JPH08163558A
Application number: JP30327194A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Shindo; 朋行進藤; Yutaka Okada; 豊岡田; Ryuji Saito; 隆二西塔; Takayuki Kobayashi; 孝之小林; Shigeru Komatsu; 茂小松; Norihiko Nagai; 律彦永井; Yoshika Kawamura; 嘉郁川村
Original assignee: GRAPHICS COMMUN LAB KK
Current assignee: GRAPHICS COMMUN LAB KK
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1996-06-21
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JP2820630B2

Abstract

(57)【要約】【目的】チャンネル切り替え後の復号開始時間を早め
た画像復号装置を提供する。【構成】あらかじめ復号に必要な情報を記憶させたテ
ーブル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを用意しておき、セレク
タ１１でビデオシーケンスＡ〜Ｃのいずれかが選択され
ると、そのビデオシーケンスに対応するテーブルから必
要なデータか画像復号部１２に与えられ、画像復号部１
２は従来のようにシーケンスヘッダが来るまで待つこと
なく、直ちに復号を開始し、表示装置１３に表示する構
成を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術】デ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。

【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
成分の順に並べ替える）、可変長符号を行うものがあ
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 Moving P
ictures and Associated Audio”と題するＩＳＯ／ＩＥ
Ｃ１３８１８−２に記載されている。

【０００４】図５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５に
おいて、３０はメモリ蓄積手段で、バッファメモリ制御
部３１とバッファメモリ３２とからなる。４０は復号手
段で、可変長復号器４１、スキャン変換器４２、逆量子
化器４３、逆ＤＣＴ部４４、動き補償画像再生部４５及
びフレームメモリ４６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。

【０００５】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３１の制御に
より、バッファメモリ３２に蓄積される。バッファメモ
リ３２から読み出されたデータは、可変長復号器４１に
よって、可変長復号される。

【０００６】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４１で復号され
るものとする。次に、スキャン変換器４２によりデータ
の順序を並び替えた後、逆量子化器４３により逆量子化
される。次に、逆ＤＣＴ部４４により逆離散コサイン変
換される。動き補償画像再生部４５では、フレーム間差
分を受信した場合は、参照データをフレームメモリ４６
から読み出し、受信データと加算した後、再生画像をフ
レームメモリ４６に書き込む。フレーム内で符号化され
たデータを受信した場合は、受信データをそのままフレ
ームメモリ４６に書き込む。

【０００７】以上のようにして復号された画像データを
読み出し制御再生画像部４７によりフレームメモリ４６
から読み出し、復号画像がインターレース画像であれば
フレーム画像をフィールド画像に変換して、再生画像２
００が出力される。

【０００８】次に、ＭＰＥＧ２のビットストリームの構
造について、簡単に説明する。ビットストリームは階層
構造を持ち、符号化された画像のビットストリームの最
上位の構造はビデオシーケンス（video sequence）と呼
ばれる。

【０００９】図６はビデオシーケンスの上位レベルの構
造を示している。ビデオシーケンスはシーケンスヘッダ
（sequence header ）で始まり、シーケンスエンド（se
quence end）で終わる。シーケンスヘッダの直後にシー
ケンスエクステンション（sequence extension）があれ
ばＭＰＥＧ２のビットストリームであり、なければＭＰ
ＥＧ１（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−２）のビットスト
リームである。そして、ピクチャーデータの複数個に対
してシーケンスヘッダが入れられている。なお、＊はオ
プションであることを示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】複数のビデオシーケン
スが伝送され、それらの１つを選択して復号する場合、
ビデオシーケンスを切り替えるとビットストリーム中に
シーケンスヘッダが現れるまで復号ができずに、その間
ディスプレイに表示ができないという問題が生じる。デ
ィジタルＴＶではチャンネルホッピングと呼ばれる問題
である。

【００１１】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、チャンネル切り替え後の復号開始時間を早
めた画像復号装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【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、ビデオシーケンス毎に復号するために必要なデ
ータを記憶しているテーブルを有するものである。

【００１３】ＭＰＥＧ２のデコーダでは、想定している
ビデオシーケンス毎にシーケンスヘッダ，シーケンスエ
クステンションの内容を記憶しているテーブルを有す
る。

【００１４】そして、テーブルは、以前の復号によって
得られた復号に必要な情報を記憶するようにしたもので
ある。

【００１５】また、ビットストリームの文法上の構造で
は復号の開始を指定するコードが決められているが、そ
の他のスタートコードでも復号の開始を制御する手段を
有するものである。

【００１６】ＭＰＥＧ２を使ったディジタルＴＶの復号
装置では、シーケンス毎、つまりチャンネル毎にシーケ
ンスヘッダ，シーケンスエクステンションを記憶したテ
ーブルを有する。

【００１７】

【作用】本発明においては、復号に必要なデータをテー
ブルにあらかじめ用意しているので、ビットストリーム
中に必ずしもデータがすべて入っている必要はない。特
にＭＰＥＧ２のデコーダでは、シーケンスヘッダ，シー
ケンスエクステンション内のデータがビットストリーム
中に必ずしも必要なくなる。従来は、必ずシーケンスヘ
ッダがビットストリーム中に現れてから復号を開始して
いたが、本発明ではグループオブピクチャヘッダあるい
はピクチャヘッダからの復号が開始でき、復号処置開始
時間を早めることができる。とくにＭＰＥＧ２を使った
ディジタルＴＶでは、チャンネル毎にシーケンスヘッ
ダ，シーケンスエクステンション内のデータは固定され
ると考えられるので、それらのデータを記憶したテーブ
ルをもち、チャンネルを切り替えたときには、テーブル
に記憶しているデータを使って、グループオブピクチャ
ヘッダ，ピクチャヘッダから復号を開始することによっ
て、チャンネルホッピング問題を改善している。また、
テーブルには以前の復号によって得られた復号に必要な
情報を記憶する。また、入力ビットストリームの途中か
らでも復号を開始できる。さらに、複数のシーケンスを
受信するシステムにおいては、各シーケンス毎に上記テ
ーブルのデータを持つことによりどのシーケンスに切り
替えても入力ビットの途中から復号することができる。

【００１８】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の第１の実施例を図１、図２により
説明する。

【００１９】まず、図１を用い本発明の構成について説
明する。

【００２０】図１において、１０Ａは画像復号装置全体
を示し、１１はセレクタ、１２は画像復号部、１３はテ
レビ等の表示装置、１４はＣＰＵ、１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃはテーブル（全体を示すときは１５を用いる）、
Ａ，Ｂ，Ｃはビデオシーケンスを表わす。

【００２１】入力として複数の伝送路から、複数のビデ
オシーケンスが入力される。図１では３つの伝送路から
ビデオシーケンスＡ，Ｂ，Ｃが入力される。それらの複
数のビデオシーケンスからの１つをセレクタ１１で選択
する。選択はＣＰＵ１４からの入力選択信号により制御
される。ＣＰＵ１４はセレクタ１１の入力選択信号を出
力させると同時に、画像を復号するために必要な情報の
入った複数のテーブル１５のうち、選択するビデオシー
ケンスの情報の入ったテーブルを選択するためにテーブ
ル選択信号を出力する。テーブル選択信号を受信すると
テーブル１５は記憶している情報（初期設定データ）を
画像復号部１２に出力をはじめる。これと同じタイミン
グでＣＰＵ１４は画像復号部１２にロード信号を送信
し、初期設定データを受信するように指示する。

【００２２】次に、図２を用い画像復号装置１の動作に
ついて説明する。なお、図中の（１）〜（６）は各ステ
ップを示す。

【００２３】画像復号部１２はロード信号によりビデオ
シーケンスが切り替わったことを知り、現在のビデオシ
ーケンスの復号を終了し、テーブル１５から初期設定デ
ータを受信し、初期設定データに基づき復号に必要な様
々なパラメータの値を更新し（１）、入力ビットストリ
ームからスタートコードプリフィクス（start_code_pre
fix ）の検出を行う（２）。スタートコードプリフィク
スが検出されたら、それに続くスタートコードを取り出
す（３）。このときスタートコードとしてシーケンスヘ
ッダ，シーケンスエクステンション（Sequence Extenti
on），エクステンションアンドユーザ（Extention & Us
er），グループオブピクチャズヘッダ（Group of Pictu
res Header），ピクチャヘッダ（Picture Header）のい
ずれかを検出すると所定のスタートコードに基づきビッ
トストリームのデコード（復号）を始める（４）。ま
た、復号のタイミングをｖｂｖディレイ（vbv_delay ：
符号器が復号器の仮想入力バッファの蓄積量を９０ＫＨ
_Z クロックの時間で示す。）で制御する場合、ピクチャ
ヘッダの情報が必要になるので、ピクチャヘッダの下層
にあるピクチャコーディングエクステンション（Pictur
e Coding Extention）及びピクチャデータ(PictureDat
a）を含むスライスヘッダからの復号は現実的でないの
で次のスタートコードプリフィクスの検出を行う
（５）。また、シーケンスエンコードが受信された場合
は、所定の復号終了処理が行われる（６）。また、従来
はシーケンスヘッダを表すスタートコードが現れるまで
デコードを始めなかった。

【００２４】以上の操作で、ビデオシーケンスを切り替
えた直後のデコードの開始時間を早めることができる。

【００２５】図１では複数伝送路を用いた場合を示した
が、単一伝送路に複数のシーケンスが多重されている場
合にも適用可能であることは言うまでもない。〔実施例２〕本発明の第２の実施例の構成を図３により
説明する。

【００２６】図３において、１０Ｂは画像復号装置全体
を示し、１６はアンテナ、１７はチューナ、１８Ａ，１
８Ｂ……はテーブル（一般的に用いるときは１８とい
う）、１２〜１４は図１と同じものである。

【００２７】本実施例は、ＭＰＥＧ２で圧縮したビット
ストリームを放送し、受信する場合を想定したものであ
る。図中、アンテナ１６は入力ビットストリーム１００
が送られてくる伝送路を意味する。地上波、ＢＳ放送で
は、アンテナ１６で受信を行うが、ＣＡＴＶではケーブ
ルを意味する。チューナ１７は複数のチャンネル（ある
いは番組）から１つのチャンネルを選択し、入力ビット
ストリーム１００として抜き出す手段である。デスクラ
ンブル、エラー訂正なども含んでいる。画像復号部１２
はＭＰＥＧ２のビットストリームを復号し、ＴＶ等の表
示装置１３に出力する手段である。ＣＰＵ１４はチャン
ネルの選択を指示し、また、画像復号部１２を制御する
手段である。テーブル１８は、各チャンネルのシーケン
スヘッダ，シーケンスエクステンションの各パラメータ
を記憶しているものでＲＯＭ等で構成されている。シー
ケンスヘッダ，シーケンスエクステンションのパラメー
タは画像の大きさ、ビットレート等を表すものであり、
各チャンネルごとに一定であり、変化することのないも
のであると考えられる。

【００２８】次に、図３の実施例の動作について図４を
参照しながら説明する。

【００２９】図４で、Ｔ１はチャンネル切り替え発生
点、Ｔ２は本実施例による復号開始点、Ｔ３は従来例に
よる復号開始点を示す。Ｔ１´は復号に必要な初期パラ
メータのロード終了点を示す。

【００３０】ＣＰＵ１４は図示しない手段により、ユー
ザーがチャンネルを切り替えたい、と言う意志が生じた
ことを知り、チューナー１７にチャンネル選択信号を送
り、チャンネルを切り替える（Ｔ１）。チューナー１７
はチャンネル選択信号に従い、指定されたチャンネルの
入力ビットストリーム１００を抜き出し出力する。

【００３１】また、ＣＰＵ１４は図４のパラメータロー
ド期間においてチャンネル選択信号を出力すると同時
に、テーブル選択信号を出力し、指定するチャンネルの
データを記憶しているテーブル１８を選択する。さら
に、画像復号部１２にそのテーブル１８の内容をロード
するように指示する信号を送り、画像復号部１２は各パ
ラメータの値をそのテーブル１８の内容に置き換える
（Ｔ１´）。

【００３２】パラメータの置き換えが終了した後、画像
復号部１２は入力ビットストリーム１００の監視状態に
はいる。シーケンスヘッダ，シーケンスエクステンショ
ン，グループオブピクチャズヘッダ，ピクチャヘッダを
検出したら復号を開始する（Ｔ２）。図４では、グルー
プオブピクチャズヘッダから復号を開始している。つま
り、入力ビットストリームの途中からでも復号を開始で
きる。ただし、ピクチャヘッダは、イントラピクチャ
（時間予測を使わない画像）、あるいは、イントラスラ
イスを含んでいる場合のみ復号を開始する。

【００３３】以上の動作であるから、図４に示すよう
に、従来例の復号開始点Ｔ３に比べ本実施例による復号
開始点Ｔ２はチャンネル切り替え後の復号開始時間を早
めることができ、復号画像をＴＶ１３に表示する時間を
早めることができる。

【００３４】また、テーブルに記憶する復号に必要な情
報は、あらかじめ記憶しておくか、最初の復号によって
得られたものを記憶するかのいずれでもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、復号に必
要な情報と圧縮された画像データにより符号化された画
像をディジタル表現するビットストリームを入力して、
画像を復号する装置において、復号に必要な情報を記憶
させ、復号開始時に前記記憶されたデータを用いて復号
するテーブルを具備したので、ビデオシーケンスを切り
替えた直後のデコードの開始時間を早めることができ
る。

【００３６】さらに、復号に必要な情報は、最初の復号
によって得られたものを用いているので、あらかじめ用
意する必要がなくなる。

【００３７】また、入力ビットストリームの途中からで
も復号を開始することができる。

【００３８】さらに、複数のシーケンスを受信するシス
テムである場合には、シーケンスごとにテーブルを具備
しているので、どのシーケンスにも対処することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】図１の実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明および従来の画像復号装置の復号開始時
点の比較を示す説明図である。

【図５】従来の画像復号装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】ＭＰＥＧ２のビットストリームの構造を示す図
である。

【符号の説明】

１０Ａ画像復号装置１０Ｂ画像復号装置１１セレクタ１２画像復号部１３表示装置１４ＣＰＵ１５Ａ〜１５Ｃテーブル１６アンテナ１７チューナ１８Ａ，１８Ｂテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ (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 (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)発明者永井律彦東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式会社グラフィックス・コミュニケーション・ラボラトリーズ内 (72)発明者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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】復号に必要な情報と圧縮された画像デー
タにより符号化された画像をディジタル表現する入力ビ
ットストリームを入力して、画像を復号する装置におい
て、前記復号に必要な情報を記憶させ、復号開始時に前
記記憶されたデータを用いて復号するテーブルを具備し
たことを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】テーブルは、最初の復号により得られた
復号に必要な情報を記憶するものであることを特徴とす
る請求項１記載の画像復号装置。
【請求項３】入力ビットストリームの途中からでも復
号を開始する手段を備えたことを特徴とする請求項１記
載の画像復号装置。
【請求項４】複数のシーケンスを受信するシステムで
あって、シーケンスごとにテーブルを具備したことを特
徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の
画像復号装置。