JPH0865664A - Decoding device for compressed image data - Google Patents

Decoding device for compressed image data

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JPH0865664A
JPH0865664A JP6198504A JP19850494A JPH0865664A JP H0865664 A JPH0865664 A JP H0865664A JP 6198504 A JP6198504 A JP 6198504A JP 19850494 A JP19850494 A JP 19850494A JP H0865664 A JPH0865664 A JP H0865664A
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JP
Japan
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display
image data
frequency
frame
lines
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Application number
JP6198504A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Fujii
藤井  由紀夫
Yukitoshi Tsuboi
幸利 坪井
Masuo Oku
万寿男 奥
Hiroki Mizozoe
博樹 溝添
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Image Processing (AREA)
  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE: To deal with the decode and display of input encoded data equipped with different frame frequencies by defining a clock frequency, which can generate regular horizontal synchronizing signal (hSync) and vertical synchronizing signal (vSync), as a display system clock concerning modes for two kinds of frame frequencies. CONSTITUTION: A timing unit 18 for supplying a clock signal and various kinds of processing timing to respective blocks inside the decoder of a buffer memory 11 or the like generates a display frame frequency matched with the frame frequency of input image data by frequency-dividing one display clock signal at a frequency dividing ratio corresponding to the frame frequency of input image data. In this case, first of all, the clock frequency to generate the regular hSync and vSync is adopted as the display clock concerning the modes for two kinds of frame frequencies. Therefore, when the frame frequency designated by the input encoded data is included in those two kinds of modes, data are outputted at a regular frequency.

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、圧縮符号化によりその
データ量を圧縮された画像データを復号し、画像データ
の表示フレーム周波数に同期した復号データを出力する
圧縮画像データの復号装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressed image data decoding apparatus which decodes image data whose data amount is compressed by compression encoding and outputs decoded data which is synchronized with a display frame frequency of the image data.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像のデータ量圧縮の手法として近年
標準化が進められているものの1つにMPEG(Moving
Picture Experts Group)がある。これは動き補償フレー
ム間予測と離散コサイン変換(DCT)を符号化の基本
としたものであり、現存のNTSC,PAL方式テレビ
ジョン信号や、CCIR 601規格に代表されるコン
ピュータ画像をも圧縮の対象としており、汎用性が高
い。ゆえに、画像の画素数,表示ライン数およびフレー
ム周波数等の画像パラメータは、数種類のものが用意さ
れている。
2. Description of the Related Art MPEG (Moving
Picture Experts Group). This is based on motion-compensated inter-frame prediction and discrete cosine transform (DCT), and is a target for compression of existing NTSC and PAL television signals and computer images represented by CCIR 601 standard. And has high versatility. Therefore, several kinds of image parameters such as the number of pixels of the image, the number of display lines, and the frame frequency are prepared.

【0003】その具体的な画像パラメータは、例えば
「テレビジョン学会誌」Vol.46,No.9,pp.1149-1152(199
2)に記載されているが、本発明で注目するフレーム周波
数(同文献においては画像レートと表現されている)に
関しては、23.976Hzから60Hzまでを取り扱
う。フレーム周波数は離散的な値を取るが、この中で現
在放送などで一般的に用いられている周波数は、24H
z(映画フィルム),25Hz(PAL),29.97
Hz(NTSC),30Hz(HDTVのダウンコンバ
ート出力、24Hzからの3対2プルダウン出力)の4
つである。
Specific image parameters are, for example, “Journal of the Television Society”, Vol. 46, No. 9, pp. 1149-1152 (199).
As described in 2), the frame frequency of interest in the present invention (expressed as an image rate in the document) is from 23.976 Hz to 60 Hz. Although the frame frequency takes discrete values, the frequency generally used in broadcasting at present is 24H.
z (movie film), 25 Hz (PAL), 29.97
4 (Hz (NTSC), 30Hz (HDTV down-conversion output, 3 to 2 pull-down output from 24Hz))
Is one.

【0004】これらの動画像を符号化圧縮する場合に
は、伸張した際にそれが正規の速度で歪み無く表示され
るよう、元の画像のフレーム周波数をはじめとする画像
パラメータを符号化データ中に挿入する。上記した汎用
性を活かすためには、復号装置はこれらのパラメータを
用いて、少なくとも入力画像と同一フォーマットの画像
を出力することが要求される。
When these moving images are coded and compressed, the image data such as the frame frequency of the original image is encoded in the coded data so that they can be displayed at the normal speed without distortion when decompressed. To insert. In order to make full use of the versatility described above, the decoding device is required to output at least an image in the same format as the input image using these parameters.

【0005】ここで再びフレーム周波数に着目すると、
復号装置からの出力データは、表示に用いられるタイミ
ング信号、例えば垂直同期信号(vSync)および水平同
期信号(hSync)に同期していなければならない。さも
なくば、両者の周波数ずれにより画像フレームの欠落や
重複が生じる。または、入力と出力・表示の周波数を独
立にするために、フレームメモリを持つフレームシンク
ロナイザを別途設けねばならない。上記の同期信号は、
外部表示系システムから供給される場合と、復号装置内
部で生成したものを用いる場合とがある。いずれの場合
も基本となる表示系クロックを分周することにより生成
する。
Here again, focusing on the frame frequency,
The output data from the decoding device must be synchronized with the timing signals used for display, such as the vertical sync signal (vSync) and the horizontal sync signal (hSync). Otherwise, the frequency shift between the two will result in missing or overlapping image frames. Alternatively, a frame synchronizer having a frame memory must be separately provided in order to make the input and output / display frequencies independent. The sync signal above is
There are cases where it is supplied from an external display system and cases where it is generated inside the decoding device. In either case, it is generated by dividing the basic display system clock.

【0006】さらに、復号された画像データをアナログ
テレビジョン信号の形式で出力することを目的として、
復号装置にカラーエンコード機能を持たせる場合には、
色信号の変調用にカラーサブキャリア周波数(NTSC
の場合には3.579542MHz)が必要である。標
準のテレビジョン信号においては、カラーサブキャリア
と水平同期信号(hSync)は位相ロックしており、ライ
ン間でのカラーサブキャリアのインターリーブ関係が保
たれているが、最低限、連続したカラーサブキャリアで
変調されていれば、モニタ側で各ラインのカラーバース
トの位相を基準に復調することは可能である。
Further, for the purpose of outputting the decoded image data in the form of an analog television signal,
When the decoding device has a color encoding function,
Color subcarrier frequency (NTSC) for modulation of color signals
In this case, 3.579542 MHz) is required. In a standard television signal, the color subcarrier and the horizontal synchronization signal (hSync) are phase-locked, and the interleaving relationship of the color subcarrier between lines is maintained, but at least the continuous color subcarrier If it is modulated with, it is possible to demodulate on the monitor side based on the phase of the color burst of each line.

【0007】ここで復号装置が、入力符号化データの指
定するフレーム周波数のモード(フレーム周波数の可変
範囲は有限でかつ離散的であることが多いので、モード
という表現を用いることにする)に対応した表示用の同
期信号を生成するためには、 表示系クロック生成手段をその周波数に対応する分だ
け用意し、入力のフレーム周波数のモードに応じて切り
替える。 垂直および水平同期信号を生成するための分周比が、
各フレーム周波数モードにわたって整数となるようなク
ロック周波数を選ぶ。 ことが考えられる。
Here, the decoding device corresponds to the mode of the frame frequency designated by the input encoded data (the expression "mode" is used because the variable range of the frame frequency is often finite and discrete). In order to generate the synchronizing signal for display, the number of display system clock generation means corresponding to the frequency is prepared and switched according to the mode of the input frame frequency. The division ratio for generating the vertical and horizontal sync signals is
Choose a clock frequency that is an integer over each frame frequency mode. It is possible.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たの方法は明らかに部品点数が増加し、コストの上昇
を招く。また、表示タイミングの基準となるクロックの
周波数を切り替えることになるので、断続的に入力のフ
レーム周波数が変化する(例えば、画像チャネルの切り
替え)ような場合には、過渡状態における表示システム
の安定性が損なわれる。さらに、フレーム周波数モード
によってはカラーサブキャリアと同期しないクロックを
選択する場合が生ずるので、復号されたデータのタイミ
ングを新たにカラーサブキャリアに同期させるためのタ
イムベースコレクタ等の回路を付加しなければならな
い。
However, the above-mentioned method obviously increases the number of parts and raises the cost. In addition, since the frequency of the clock that is the reference of the display timing is switched, the stability of the display system in a transient state is generated when the input frame frequency changes intermittently (for example, switching of image channels). Is damaged. Furthermore, depending on the frame frequency mode, a clock that is not synchronized with the color subcarrier may be selected, so a circuit such as a time base collector for newly synchronizing the timing of decoded data with the color subcarrier must be added. I won't.

【0009】他方、前記の方法では、一般に3種類以
上のフレーム周波数モードに共用できるクロック周波数
は、高周波にならざるを得ない。例えば、フレーム周波
数25Hzと29.97Hzと30Hzの3モードにつ
いて、hSync,vSyncの両方をクロック分周により厳密
に得るためには、周波数が15.73425GHzでな
ければならず、現実的とは言えない。
On the other hand, in the above method, generally, the clock frequency that can be shared by three or more kinds of frame frequency modes must be a high frequency. For example, for three modes of frame frequencies 25 Hz, 29.97 Hz, and 30 Hz, the frequency must be 15.73425 GHz in order to exactly obtain both hSync and vSync by clock division, which is not realistic. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明では圧縮符号化デ
ータの復号装置において、表示に用いられるタイミング
信号の基準となる表示系クロックに関し、まず2種類の
フレーム周波数のモードについて正規のhSync,vSync
を生成しうるクロック周波数を、表示系クロックとして
採用する。残るフレーム周波数のモードについては、表
示画面を構成するライン数は変えずhSyncの周期を決定
する分周比を調節することにより、フレーム周波数を所
望の値、すなわち入力符号化データの指定する値に保つ
ようにする。かつ、上記分周比の調節により生じるhSy
ncの周期の不連続点を、画像の垂直帰線期間に配置す
る。
According to the present invention, in a decoding apparatus for compressed coded data, a display system clock serving as a reference of a timing signal used for display is first described in terms of normal hSync and vSync for two kinds of frame frequency modes.
A clock frequency capable of generating is adopted as a display system clock. For the remaining frame frequency modes, the frame frequency is set to the desired value, that is, the value specified by the input encoded data, by adjusting the division ratio that determines the hSync cycle without changing the number of lines that make up the display screen. Try to keep it. In addition, hSy generated by adjusting the above division ratio
Discontinuous points of the nc cycle are placed in the vertical blanking interval of the image.

【0011】さらに、カラーエンコーダ内蔵を実現する
ために、カラーサブキャリアと同期した表示系クロック
を採用する。
Further, in order to realize the built-in color encoder, a display system clock synchronized with the color subcarrier is adopted.

【0012】[0012]

【作用】まず2種類のフレーム周波数のモードについて
正規のhSync,vSyncを生成しうるクロック周波数を、
表示系クロックとして採用しているので、入力符号化デ
ータが指定するフレーム周波数が上記2種類のモードに
含まれる場合については、正規の周波数で出力される。
上記2種類のモード以外の場合についてもフレーム周波
数は一致しているので、画像の欠落および重複は起こら
ず、またライン数は一致しているので、入力画像のイン
タレース関係は保存される。ここで、hSyncの周期は正
規のものと異なりライン単位で変化するので、その不連
続点でスキューが生じるが、画像の垂直帰線期間に配置
するためモニタ画面上での影響は少ない。
First, the clock frequencies that can generate normal hSync and vSync for the two types of frame frequency modes are
Since it is used as the display system clock, when the frame frequency designated by the input encoded data is included in the above-mentioned two types of modes, it is output at the regular frequency.
Since the frame frequencies are the same in the cases other than the above two types of modes, no image dropouts and overlaps occur, and the numbers of lines are the same, so the interlaced relationship of the input image is preserved. Here, the hSync cycle differs from the normal one and changes in line units, so that skew occurs at the discontinuity point, but since it is arranged in the vertical retrace line period of the image, it has little effect on the monitor screen.

【0013】カラーサブキャリアと同期した表示系クロ
ックは、非標準の周波数のモードにおいてもデータに同
期し、かつ連続したサブキャリアを発生するので、カラ
ーエンコーダが容易に実現できる。
The display system clock synchronized with the color subcarriers is synchronized with the data even in the nonstandard frequency mode and generates continuous subcarriers, so that the color encoder can be easily realized.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の詳細を図示した実施例によっ
て説明する。
The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0015】〈第1実施例〉図1は、本発明の第1実施
例に係る圧縮画像データの復号装置の構成を示すブロッ
ク図である。同図において、1はデコーダLSI、2は
デコーダLSI1で制御されデータを蓄積するメモリで
ある。また、デコーダLSI1内において、11,12
はバッファメモリ、13は可変長復号ユニット、14は
IDCT(逆離散コサイン変換)ユニット、15は動き
補償ユニット、16は表示ユニット、17はメモリコン
トローラ、18はタイミングユニットである。
<First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of a compressed image data decoding apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a decoder LSI, and 2 is a memory which is controlled by the decoder LSI 1 and stores data. Further, in the decoder LSI 1, 11, 12
Is a buffer memory, 13 is a variable length decoding unit, 14 is an IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) unit, 15 is a motion compensation unit, 16 is a display unit, 17 is a memory controller, and 18 is a timing unit.

【0016】上記の構成において、符号化データは、復
号装置たるデコーダLSI1に入力され、バッファメモ
リ11にて、伝送系のデータレートからデコーダ内部の
データレートに変換される。バッファメモリ11をはじ
めとするデコーダ内の各ブロックに、クロック信号およ
び各処理タイミングを供給するのはタイミングユニット
18である。このタイミングユニット18の内部構造に
ついては後述する。バッファメモリ11へ蓄えられた符
号化データは、メモリコントローラ17からの要請たる
データリクエスト信号により、データバスを介してメモ
リ2へ書き込まれる。
In the above configuration, the encoded data is input to the decoder LSI 1 which is a decoding device, and is converted in the buffer memory 11 from the data rate of the transmission system to the data rate inside the decoder. The timing unit 18 supplies the clock signal and each processing timing to each block in the decoder including the buffer memory 11. The internal structure of the timing unit 18 will be described later. The encoded data stored in the buffer memory 11 is written to the memory 2 via the data bus in response to a data request signal requested by the memory controller 17.

【0017】図3は、メモリコントローラ17の構成を
示すブロック図である。同図において、直列化回路17
1および並列化回路172は、デコーダ内部のデータバ
スと高速のメモリデータバスの間でバス幅変換を行う。
メモリ空き容量演算回路173は、後述するようにメモ
リ2内のデータ量を算出する。174〜178の各ブロ
ック(符号化データ書き込みアドレス発生ユニット17
4,符号化データ読み出しアドレス発生ユニット17
5,動き補償リファレンス画像データ読み出しアドレス
発生ユニット176,復号化画像データ書き込みアドレ
ス発生ユニット177,表示画像データ読み出しアドレ
ス発生ユニット178)は、後述する処理に対してそれ
ぞれメモリ2をアクセスするためのアドレス発生ユニッ
トである。符号化データの制御を担当するのは、符号化
データ書き込みアドレス発生ユニット174と符号化デ
ータ読み出しアドレス発生ユニット175である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the memory controller 17. In the figure, the serialization circuit 17
1 and the parallelization circuit 172 perform bus width conversion between the data bus inside the decoder and the high-speed memory data bus.
The free memory capacity calculation circuit 173 calculates the amount of data in the memory 2 as described later. Blocks 174 to 178 (encoded data write address generation unit 17
4, encoded data read address generation unit 17
5, a motion compensation reference image data read address generation unit 176, a decoded image data write address generation unit 177, and a display image data read address generation unit 178) generate an address for accessing the memory 2 for each process described later. It is a unit. The coded data write address generation unit 174 and the coded data read address generation unit 175 are in charge of controlling the coded data.

【0018】ここで、メモリ2内部のデータ割り当て
は、図4に示すとおりであり、符号化データの蓄えられ
る領域は、全メモリ領域から画素データを3フレーム分
差し引いた残りであることを意味する。上記符号化デー
タ用の領域からのデータのオーバーフローを未然に防ぐ
ため、メモリコントローラ17のメモリ空き容量演算回
路173は、符号化データ書き込みアドレス発生ユニッ
ト174と符号化データ読み出しアドレス発生ユニット
175の両ブロックからの両アドレスの差分を計算する
ことで、メモリ2内のデータ量を監視し、その上でデー
タリクエスト信号をバッファメモリ11に送る。
Here, the data allocation in the memory 2 is as shown in FIG. 4, which means that the area in which the encoded data is stored is the remainder obtained by subtracting 3 frames of pixel data from the entire memory area. . In order to prevent overflow of data from the area for encoded data, the memory free space arithmetic circuit 173 of the memory controller 17 includes both the encoded data write address generation unit 174 and the encoded data read address generation unit 175. By calculating the difference between the two addresses from, the amount of data in the memory 2 is monitored, and then the data request signal is sent to the buffer memory 11.

【0019】メモリ2から読み出された符号化データ
は、バッファメモリ12に送られる。バッファメモリ1
2は内部で空き容量を計算し、メモリコントローラ17
に対してデータリクエスト信号を送ることで、データの
オーバーフローを回避している。可変長復号ユニット1
3は、バッファメモリ12からデータを読み出し、ハフ
マン符号等の可変長符号を復号する。復号結果は、ID
CTユニット14にて逆離散コサイン変換の処理を受
け、画素データとなる。
The encoded data read from the memory 2 is sent to the buffer memory 12. Buffer memory 1
2 internally calculates the free space, and the memory controller 17
By sending a data request signal to, the data overflow is avoided. Variable length decoding unit 1
3 reads data from the buffer memory 12 and decodes a variable length code such as Huffman code. Decoding result is ID
The CT unit 14 receives the inverse discrete cosine transform processing to obtain pixel data.

【0020】画素データは、動き補償ユニット15に送
られ、メモリ2内に割り当てられたフレームメモリ内の
リファレンス画像データを参照し、差分値をリファレン
ス値に加算することによって復号される。ここで、リフ
ァレンスとして読み出される画素データの範囲は、先に
可変長復号ユニット13からの動きベクトルデータを基
に、復号される動きベクトルにより変更される。動きベ
クトルは、メモリコントローラ17内部の動き補償リフ
ァレンス画像データ読み出しアドレス発生ユニット17
6に送られ、メモリアドレスとの演算により水平・垂直
方向にシフトしたアドレスを生成し、メモリ2に供給す
る。復号を終えた画像データは、表示ユニット16に
て、時間軸を外部からのタイミング信号に同期したデー
タに変換される。
The pixel data is sent to the motion compensation unit 15 and is decoded by referring to the reference image data in the frame memory allocated in the memory 2 and adding the difference value to the reference value. Here, the range of the pixel data read as the reference is changed by the motion vector to be decoded based on the motion vector data from the variable length decoding unit 13 first. The motion vector is the motion compensation reference image data read address generation unit 17 in the memory controller 17.
6 is supplied to the memory 2 to generate an address shifted in the horizontal / vertical direction by calculation with the memory address. The decoded image data is converted by the display unit 16 into data whose time axis is synchronized with a timing signal from the outside.

【0021】図5は、表示ユニット16の構成を示すブ
ロック図である。同図において、161はラインメモリ
(Y)、162はインタポレーション回路、163,1
64はラインメモリ(C)、165は直列化回路、16
6はタイミングコントローラ、167はOSD(オンス
クリーンデータ)発生回路、168はマルチプレクサで
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the display unit 16. In the figure, 161 is a line memory (Y), 162 is an interpolation circuit, 163, 1
64 is a line memory (C), 165 is a serialization circuit, 16
6 is a timing controller, 167 is an OSD (on-screen data) generation circuit, and 168 is a multiplexer.

【0022】メモリ2からの画像データは、データバス
を介して表示ユニット16に入力され、直列化回路16
5によってビット幅の変換、および輝度信号(Y),色
差信号(Cb,Cr)への分配処理が施される。画像の
読み出しは、表示順すなわちライン方向へ行われ、ライ
ンメモリ(Y)161とラインメモリ(C)163,1
64へも同順序で書き込まれる。タイミングコントロー
ラ166は、上記ラインメモリの制御を、タイミングユ
ニット18が与えるタイミングを基に行う。
The image data from the memory 2 is input to the display unit 16 via the data bus, and the serializing circuit 16
5, the bit width conversion and the distribution processing to the luminance signal (Y) and the color difference signals (Cb, Cr) are performed. The image is read out in the display order, that is, in the line direction, and the line memory (Y) 161 and the line memory (C) 163, 1 are read.
It is written in 64 in the same order. The timing controller 166 controls the line memory based on the timing given by the timing unit 18.

【0023】ラインメモリ161,163,164から
読み出された画像データは、輝度信号は直接マルチプレ
クサ168へ送られ、色差信号に関してはインタポレー
ション回路162において4:2:0から4:2:2へ
の補間処理を施された後、マルチプレクサ168へ送ら
れる。マルチプレクサ168の他方の入力へは、OSD
発生回路167からのオンスクリーンデータが送られ、
インポーズ信号によって画面に重畳表示されるオンスク
リーンデータのタイミングが指定される。オンスクリー
ンデータの内容は、入力符号化データ中に含まれ可変長
復号ユニット13にて復号されたユーザデータによるも
のの場合も、あるいは図中には示していないが上位のシ
ステムから直接メモリ2に書き込まれ、それを読み出す
場合もある。マルチプレクサ168の出力は、表示のタ
イミングに同期した画像データ(Y,C)となり、デコ
ーダLSI1の出力として後段のシステムへ送られる。
以上が、図1に示した復号装置の動作概要である。
In the image data read from the line memories 161, 163, 164, the luminance signal is directly sent to the multiplexer 168, and the color difference signal is 4: 2: 0 to 4: 2: 2 in the interpolation circuit 162. After being subjected to the interpolation processing to, it is sent to the multiplexer 168. OSD to the other input of multiplexer 168
On-screen data from the generation circuit 167 is sent,
The timing of the on-screen data to be superimposed and displayed on the screen is designated by the imposing signal. The content of the on-screen data may be written in the memory 2 directly from the host system, although it is not shown in the figure, even if it is based on the user data included in the input encoded data and decoded by the variable length decoding unit 13. It may be read out. The output of the multiplexer 168 becomes image data (Y, C) synchronized with the display timing, and is sent to the system in the subsequent stage as the output of the decoder LSI 1.
The above is the outline of the operation of the decoding device shown in FIG.

【0024】次に、動作タイミングについて記述する。
図6は、符号化データのフォーマットと表示のタイミン
グがともに標準のNTSCテレビジョン信号である場合
における、メモリ2へのアクセスを割り当てるタイミン
グを表す説明図である。横軸に時間をとっている。
Next, the operation timing will be described.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the timing of allocating access to the memory 2 when the format of encoded data and the timing of display are both standard NTSC television signals. The horizontal axis shows time.

【0025】vSyncおよびhSyncは、それぞれ垂直同期
信号および水平同期信号であり、デコーダLSI1の外
部からタイミングを供給される場合と、内部で生成する
場合とがある。それぞれタイミングユニット18にて、
表示系クロックpelCLKを分周して生成される。vSyncは
表示画面1フィールドの先頭を表すパルスで、表示ライ
ン262.5本分の間隔を有し、1フレーム525ライ
ンの1/2の周期で繰り返す。hSyncは表示ラインを表
すパルスで、NTSCでは63.56μsの周期を有す
る。
VSync and hSync are a vertical sync signal and a horizontal sync signal, respectively, and may be supplied with timing from outside the decoder LSI 1 or may be generated internally. At the timing unit 18,
It is generated by dividing the display clock pelCLK. vSync is a pulse that represents the beginning of one field on the display screen, has a spacing of 262.5 display lines, and is repeated at a cycle of ½ of 525 lines of one frame. hSync is a pulse representing a display line and has a period of 63.56 μs in NTSC.

【0026】本実施例では、pelCLKの周波数を13.5
MHzとしており、hSyncは858分周、vSyncはそれ
をさらに262.5分周、すなわちpelCLKの22522
5分周したパルスである。各ラインにはライン番号が0
から524まで付記してあり、表示画面1フレームは、
先頭0ラインから22ラインのV(垂直)ブランキング
期間,23ラインから262ラインの映像期間,263
ラインから284ラインのVブランキング期間,および
285ラインから524ラインの映像期間で構成され
る。
In this embodiment, the frequency of pelCLK is set to 13.5.
MHz, hSync divides by 858, vSync divides it by 262.5, that is, 22522 of pelCLK.
It is a pulse divided by 5. Line number 0 for each line
From 1 to 524, 1 frame of display screen is
V (vertical) blanking period from the beginning 0 line to 22 lines, video period from 23 lines to 262 lines, 263
It is composed of a V blanking period from line 284 to a video period from line 285 to a line 524.

【0027】Vブランキング期間には、帰線期間を表す
垂直同期信号部と試験信号やタイムコード等の付加情報
を挿入可能な無画部が含まれ、映像期間は実際にモニタ
に表示される映像部分である。
The V blanking period includes a vertical synchronizing signal portion representing a blanking period and a non-picture portion into which additional information such as a test signal and a time code can be inserted, and the video period is actually displayed on the monitor. This is the video part.

【0028】1ラインを拡大して表したものが、図6の
下部である。ここでは、メモリアクセスのタイミングに
関して説明するために、メモリ2の動作クロック(memC
LKと呼ぶことにする)を用いている。本実施例では、復
号処理の高速化を図るためにmemCLKは、pelCLK(表示系
クロック)の29/6倍としており、これはpelCLKと位
相同期ループ(PLL)を構成することにより得られ
る。したがって、1ラインはmemCLKの4147周期分に
相当する。この4147クロックサイクルをタイムスロ
ット化し、各処理のメモリアクセスに割り当てる。ま
ず、大きく1380クロックずつ3周期のスロットを定
義し、この1周期の間にマクロブロックと呼ばれる画素
単位のデータを復号する。
An enlarged representation of one line is the lower part of FIG. Here, in order to explain the timing of memory access, the operation clock of the memory 2 (memC
I will call it LK). In the present embodiment, memCLK is set to 29/6 times pelCLK (display system clock) in order to speed up the decoding process, and this is obtained by configuring pelCLK and a phase locked loop (PLL). Therefore, one line corresponds to 4147 cycles of memCLK. This 4147 clock cycle is made into a time slot and assigned to the memory access of each processing. First, a slot having 3 cycles of 1380 clocks is defined, and pixel-based data called a macroblock is decoded during this 1 cycle.

【0029】マクロブロックの定義を図8に示す。1フ
レーム画面(720×480画素)を、縦横それぞれ4
5および30等分した16画素四方の範囲を、1マクロ
ブロック(MB)としており、合計1350MBが1フ
レーム内の個数である。色差信号に関してはサンプルレ
ートが半分で、8画素四方のマクロブロックが、Cb,
Crそれぞれ1面ずつ輝度のマクロブロックと同じ位置
にある。マクロブロックは前述の動きベクトルを定義す
る単位であるので、リファレンス画面の読み出しもマク
ロブロック単位で行われる。輝度のマクロブロックは、
さらに8画素四方のブロックに分割され、これはDCT
(離散コサイン変換)の処理を行う単位でDCTブロッ
クと呼ばれる。
The definition of the macroblock is shown in FIG. One frame screen (720 x 480 pixels) is displayed vertically and horizontally with 4
A range of 16 pixels square divided into 5 and 30 is defined as one macroblock (MB), and a total of 1350 MB is the number in one frame. Regarding the color difference signal, the sample rate is half, and the macroblock of 8 pixels square is Cb,
Each Cr is in the same position as the luminance macroblock. Since the macroblock is a unit that defines the above-described motion vector, the reference screen is also read in macroblock units. The luminance macroblock is
It is further divided into 8 pixel square blocks, which are DCT
A unit that performs (discrete cosine transform) processing is called a DCT block.

【0030】図9は、メモリ2内での1フレーム分のマ
クロブロック(MB0〜MB1349)のマッピングの
例である。同図に示したように、マクロブロック(M
B)単位で配列し、アクセスを容易に行えるようにして
いる。512列(8×8×4×2)×1013行((1
350/2)×1.5)のアドレスに画素あたり8ビッ
トの情報量ならば、約4メガビットの容量が1フレーム
メモリを構成するために必要となる。
FIG. 9 shows an example of mapping of macroblocks (MB0 to MB1349) for one frame in the memory 2. As shown in the figure, the macroblock (M
They are arranged in units of B) so that they can be easily accessed. 512 columns (8 × 8 × 4 × 2) × 1013 rows ((1
If the information amount is 8 bits per pixel at the address of 350/2) × 1.5), a capacity of about 4 megabits is required to configure one frame memory.

【0031】図6に戻って、memCLKの1380クロック
を1マクロブロックの処理に割り当てた中で、その内部
の詳細について説明する。1380クロック中に6種類
のスロットを設け、それぞれに対応した処理に、そのタ
イムスロットの間だけメモリアクセスを許す。各処理を
列挙すると、(a)処理結果(表示画像データ)読み出
し,(b)リファレンス(動き補償リファレンス画像デ
ータ)読み出し,(c)ビットバッファ(符号化デー
タ)読み出し,(d)メモリリフレッシュ、(e)ビッ
トバッファ(符号化データ)書き込み,(f)処理結果
(表示画像データ)書き込みであり、余りの期間が
(g)マージン領域である。
Returning to FIG. 6, the internal details of the 1380 clock of memCLK allocated to the processing of one macroblock will be described. Six kinds of slots are provided in the 1380 clock, and the memory access is allowed only for the time slot for the processing corresponding to each slot. The following is a list of each process: (a) process result (display image data) read, (b) reference (motion compensation reference image data) read, (c) bit buffer (coded data) read, (d) memory refresh, ( e) writing of bit buffer (encoded data), (f) writing of processing result (display image data), and the remaining period is (g) margin area.

【0032】画像の処理とは直接関係のない上記の
(d),(g)を除き、各メモリアクセスは、図3に示
したメモリコントローラ17内の各アドレス発生ユニッ
ト174〜178により行われる(図6中のタイムスロ
ットに施した模様は、図3のアドレス発生ユニットのそ
れと対応させてある)。これらタイムスロットは各処理
に掛かる時間によりその長さを決めており、(b)リフ
ァレンス(動き補償リファレンス画像データ)読み出し
には、参照画面が複数枚におよぶ場合等に備えて比較的
長いスロットを割り当てている。また、(a)処理結果
(表示画像データ)読み出しには、前述のOSDの処理
も含まれている。
Except for the above (d) and (g), which are not directly related to image processing, each memory access is performed by each address generation unit 174 to 178 in the memory controller 17 shown in FIG. The pattern given to the time slot in FIG. 6 corresponds to that of the address generating unit in FIG. The length of each of these time slots is determined by the time required for each process. (B) Reference (motion-compensation reference image data) is read with a relatively long slot in case of multiple reference screens. Have been assigned. In addition, (a) processing result (display image data) reading includes the above-described OSD processing.

【0033】ここで、仮に1マクロブロックの処理が1
380クロックのスロット内に収まらない場合には、次
のスロットを用いることで対処可能である。全マクロブ
ロック数1350に対して与えるスロット数は1458
個あるので、1フレームあたり108回のオーバーロー
ドまで耐えられる構成になっている。
Here, assuming that the processing of one macroblock is one
If the slot does not fit within the 380 clock slot, it can be dealt with by using the next slot. The number of slots given to the total number of macroblocks 1350 is 1458.
Since there are one, it is configured to withstand up to 108 overloads per frame.

【0034】また、フレーム周期の基準となるvSync
は、表示系のタイミングから生成されるので、(a)処
理結果(表示画像データ)読み出しのスロットは、映像
期間であるライン番号23〜262およびライン番号2
85〜524の期間のみ、その読み出し処理を行う。ま
た、フレーム先頭のVブランキング期間には、(e)ビ
ットバッファ(符号化データ)書き込みのスロットを多
く設けて、メモリ内への符号化データの転送を集中して
行うとともに、スロットの空白部では、符号化データ内
に含まれる各種画像パラメータ等のヘッダ情報の解析を
行う。
Further, vSync which is a reference of the frame period
Is generated from the timing of the display system, the slot for (a) processing result (display image data) read is line number 23 to 262 and line number 2 which are video periods.
The reading process is performed only during the period of 85 to 524. In the V blanking period at the beginning of the frame, a large number of slots for (e) bit buffer (encoded data) writing are provided to centrally transfer the encoded data into the memory, and a blank portion of the slot Then, the header information such as various image parameters contained in the encoded data is analyzed.

【0035】以上、マクロブロック単位でのメモリアク
セスの制御について説明した。さらにこれを巨視的に見
たものを図7に示す。同図で最下段のvSyncは、図6に
おけるものと同一であり、表示のタイミングに従ったフ
レーム単位でのメモリアクセスのタイミングを表してい
る。横軸の時間に従って符号化データの復号処理が行わ
れ、割り当てられたメモリに処理結果が書き込まれ、表
示のタイミングに同期して読み出される。前述したよう
に、本発明における復号装置が取り扱う符号化データ
は、動き補償フレーム間予測を利用した情報量の削減を
行っている。予測の種類によって各フレーム(またはフ
ィールド)の呼び方は異なり、ここでは前記MPEGに
従って、リファレンスとなるものをIピクチャ、Iピク
チャからの前方向予測のみを用いたものをPピクチャ、
IピクチャとPピクチャの両者からの前後方向予測を用
いたものをBピクチャと、それぞれ呼ぶ。図7における
略号は、例えばI−WはIピクチャの書き込みを、P1
−Wは1番目のPピクチャP1の書き込みを表し、P0
ref-Rは0番目のPピクチャP0のリファレンス画像と
しての読み出しを表す。また、図7において用いた模様
は、図3および図6のものと対応している。
The memory access control in macro block units has been described above. Further, a macroscopic view of this is shown in FIG. In the figure, vSync at the bottom is the same as that in FIG. 6, and represents the memory access timing in frame units according to the display timing. The encoded data is decoded according to the time on the horizontal axis, the processing result is written to the assigned memory, and the data is read in synchronization with the display timing. As described above, the coded data handled by the decoding device according to the present invention uses the motion-compensated interframe prediction to reduce the amount of information. Each frame (or field) is called differently depending on the type of prediction. Here, according to the MPEG, a reference is an I picture, a reference using only forward prediction from an I picture is a P picture, and
The ones using the forward and backward prediction from both the I and P pictures are called B pictures, respectively. The abbreviations in FIG. 7 are, for example, I-W for writing I-picture, P1
-W represents writing of the first P picture P1, and P0
ref-R represents reading of the 0th P picture P0 as a reference image. The pattern used in FIG. 7 corresponds to those in FIGS. 3 and 6.

【0036】図7に示した例では、まず、Iピクチャが
復号処理されてフレームメモリ“1”(図4参照)に書
き込まれる。フレームメモリ“2”には、前のサイクル
により0番目のPピクチャP0が蓄えられており、上記
Iピクチャの書き込みと同時に、P0がフレームメモリ
2から読み出される。ここでの同時とは、実際には図6
に示したタイムスロットに基づいたメモリアクセスが行
われていることを意味する。読み出されたPピクチャP
0はvSyncと同期し、Vブランキングに続けて表示され
る。続いて、1番目のBピクチャB1の復号処理がなさ
れる。フレームメモリ“1”および“2”からそれぞれ
IピクチャおよびPピクチャがリファレンスとして読み
出され、差分データとの演算を終えたデータがBピクチ
ャB1としてフレームメモリ“3”に書き込まれる。こ
の書き込まれたBピクチャB1は、約1フィールド遅延
して読み出され、表示データとなる。以下同様に、Bピ
クチャB2,PピクチャP1,BピクチャB3が復号さ
れて各フレームメモリに蓄えられ、BピクチャB2,I
ピクチャ、BピクチャB3の順に、表示のタイミングに
合わせて読み出される。
In the example shown in FIG. 7, first, the I picture is decoded and written in the frame memory "1" (see FIG. 4). The 0th P picture P0 is stored in the frame memory “2” in the previous cycle, and P0 is read from the frame memory 2 at the same time when the I picture is written. The term “simultaneous” here is actually shown in FIG.
It means that the memory access is being performed based on the time slot shown in. P picture P read
0 is synchronized with vSync and is displayed following V blanking. Then, the decoding process of the first B picture B1 is performed. I-pictures and P-pictures are read from the frame memories “1” and “2” as references, respectively, and the data that has been calculated with the difference data is written into the frame memory “3” as B-picture B1. The written B picture B1 is read out with a delay of about 1 field and becomes display data. Similarly, B picture B2, P picture P1, B picture B3 are decoded and stored in each frame memory.
The picture and the B picture B3 are read in this order in accordance with the display timing.

【0037】上述した微視的および巨視的なメモリアク
セス制御のタイミングを与えるタイミング・制御信号
は、タイミングユニット18から供給される。図2は、
タイミングユニット18の構成を示すブロック図であ
り、同図において、181はHタイミング生成回路、1
82はVタイミング生成回路、183は論理ゲート回
路、184はPLL(位相同期ループ)回路である。
A timing unit 18 supplies a timing / control signal which gives the timing of the above-mentioned microscopic and macroscopic memory access control. Figure 2
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a timing unit 18, in which reference numeral 181 denotes an H timing generation circuit, 1
Reference numeral 82 is a V timing generation circuit, 183 is a logic gate circuit, and 184 is a PLL (phase locked loop) circuit.

【0038】pelCLKにより駆動するHタイミング生成回
路181およびライン周期で駆動するVタイミング生成
回路182は、それぞれhSyncおよびvSyncによってリ
セット可能であり、これらに同期したタイミングで動作
させることができる。PLL184は、pelCLKを逓倍し
てmemCLKを生成する。本実施例では、周波数13.5M
Hzを29/6倍して65.25MHzを生成してい
る。論理ゲート回路183は、上記各ブロックからの出
力と符号化データからのモード情報を基に、各種タイミ
ング・制御信号を出力する。出力の一部はHタイミング
生成回路181およびVタイミング生成回路182にフ
ィードバックされ、各モードに対応した動作を行う。
The H timing generation circuit 181 driven by pelCLK and the V timing generation circuit 182 driven by the line cycle can be reset by hSync and vSync, respectively, and can be operated at the timing synchronized with them. The PLL 184 multiplies pelCLK to generate memCLK. In this embodiment, the frequency is 13.5M.
The frequency is multiplied by 29/6 to generate 65.25 MHz. The logic gate circuit 183 outputs various timing / control signals based on the output from each block and the mode information from the encoded data. A part of the output is fed back to the H timing generation circuit 181 and the V timing generation circuit 182, and the operation corresponding to each mode is performed.

【0039】図10に、入力符号化データのフレーム周
波数が29.97Hz,30Hz,25Hzの3モード
について、タイミングユニット18が生成する基準のタ
イミング信号を示す。図10におけるクロックは、周波
数13.5MHzのpelCLKである。まず、フレーム周波
数が29.97Hzの標準NTSC信号の場合は、85
8クロックサイクルで正規のhSync(周期63.56μ
s)を生成でき、525ラインで1フレーム(4504
50クロック)を構成することができる。タイムスロッ
トを定義するタイミング信号をはじめ、その他の制御信
号も同タイミングを基準に生成される。
FIG. 10 shows reference timing signals generated by the timing unit 18 for three modes in which the frame frequency of the input encoded data is 29.97 Hz, 30 Hz and 25 Hz. The clock in FIG. 10 is pelCLK having a frequency of 13.5 MHz. First, in the case of a standard NTSC signal with a frame frequency of 29.97 Hz, 85
Regular hSync in 8 clock cycles (cycle 63.56μ
s) can be generated, and one frame (4504
50 clocks) can be configured. In addition to the timing signal that defines the time slot, other control signals are generated based on the same timing.

【0040】次に、フレーム周波数が30Hzのモード
では、1フレームの周期を450000クロックとする
ための調整が必要になる。本発明ではこれを、表示ライ
ン数は変更せず、ある特定ラインの周期を増減させるこ
とにより実現する。本実施例では、フィールドの最終ラ
インに相当するライン番号262およびライン番号52
4の2本のライン周期を、633クロックに減らすこと
で合計450000クロックのフレーム周期を得てい
る。ライン周期の不連続は、モニタ画面上でスキューと
なって見えるが、画面の最下部であるため目立ちにく
い。また、後続のVブランキング期間内に影響が収束す
ることが期待できるので、画面の乱れは顕著になりにく
い。
Next, in the mode in which the frame frequency is 30 Hz, it is necessary to adjust the period of one frame to 450,000 clocks. In the present invention, this is realized by increasing or decreasing the cycle of a specific line without changing the number of display lines. In this embodiment, the line number 262 and the line number 52 corresponding to the last line of the field.
The frame period of a total of 450,000 clocks is obtained by reducing the two line periods of 4 to 633 clocks. The discontinuity of the line cycle appears as a skew on the monitor screen, but it is not noticeable because it is at the bottom of the screen. Further, since it can be expected that the influence will be converged within the subsequent V blanking period, the disturbance of the screen is unlikely to be remarkable.

【0041】このライン周期の調整に伴って、タイムス
ロットも図11のように変更する。同図において、ライ
ン番号262および524の2本のラインで、pelCLKが
225クロック減少するということは、memCLKの108
7.5クロック分が減少することを意味する。したがっ
て、ライン番号262および524の2本のラインにお
いては、3つのマクロブロックのスロットから最後の1
つを削除する。これにより表示の約1/3も削除される
ことになるが、スキューを発生させるラインであるから
影響は無い。また、削除されたスロットにて復号処理さ
れるべきマクロブロックに関しては、前述したようにス
ロット数に余裕があるので後続のスロットへシフトする
ことで対処する。
Along with the adjustment of the line cycle, the time slot is also changed as shown in FIG. In the figure, pelCLK decreases by 225 clocks in two lines of line numbers 262 and 524, which means that memCLK is 108
This means that 7.5 clocks are reduced. Therefore, in the two lines of line numbers 262 and 524, the last one from the slots of three macroblocks is
Delete one. As a result, about 1/3 of the display will be deleted, but this is not affected because it is a line that causes skew. Further, as to the macroblock to be decoded in the deleted slot, the number of slots has a margin as described above, so that it is dealt with by shifting to the subsequent slot.

【0042】なお、30Hzのモードでは、入力データ
の信号フォーマットとしてフレーム周波数60HzのH
DTV信号をダウンコンバートした信号を想定している
ほか、周波数24Hzの映画フィルムが3対2プルダウ
ン処理により30Hzに変換された信号も受け付けられ
る。
In the 30 Hz mode, the H of the frame frequency of 60 Hz is used as the signal format of the input data.
A signal obtained by down-converting a DTV signal is assumed, and a signal obtained by converting a motion picture film having a frequency of 24 Hz into 30 Hz by a 3 to 2 pull-down process is also accepted.

【0043】最後に、フレーム周波数が25Hzのモー
ドではPAL方式(625/50)として処理する。図
10に示すように、pelCLKの864クロックサイクルを
1ラインとし、625ラインで1フレーム(54000
0クロック)を正規のPAL信号のタイミングに生成す
ることができる。これは、pelCLKの周波数に13.5M
Hzを選んだことに起因する。タイムスロットの割り当
てに関しては、数値の変更によりNTSC(29.97
Hz)の場合と同様に行うことができるので、ここでの
説明を省略する。
Finally, in the mode in which the frame frequency is 25 Hz, the PAL system (625/50) is used. As shown in FIG. 10, pelCLK has 864 clock cycles as one line, and 625 lines make one frame (54000).
0 clock) can be generated at the timing of the regular PAL signal. This is 13.5M for the frequency of pelCLK
Due to the choice of Hz. Regarding the allocation of time slots, the NTSC (29.97
(Hz), the description can be omitted here.

【0044】以上記述したように、本実施例において
は、1種類の表示系クロック(pelCLK)に同期したタイ
ミング信号を生成し、これを基に割り当てたタイムスロ
ットに従って符号化データの復号および表示データの出
力を行う復号装置において、入力データのフレーム周波
数が29.97Hz,30Hz(24Hz),25Hz
である3つのモードについて、それぞれフレーム周波数
と表示ライン数の両者を入出力で一致させる1手法を示
した。仮に30Hzのモードに対してスキューを作らず
に出力を得ようとすれば、1フレーム周期が45045
0クロックとなるような別の表示系クロック、すなわち
周波数が13.5135MHzのpelCLKを別途用意して
切り替えねばならない。これは発振回路など周辺回路の
増大を招き、コストが上昇するという点と、表示タイミ
ングの基準となるクロックの周波数を切り替えることに
なるので、断続的に入力のフレーム周波数が変化する
(例えば画像チャネルの切り替え)ような場合には、過
渡状態における表示システムの安定性が損なわれるとい
う点とで不利である。
As described above, in this embodiment, a timing signal synchronized with one type of display system clock (pelCLK) is generated, and decoding of encoded data and display data is performed in accordance with a time slot assigned based on this timing signal. In a decoding device that outputs the following, the frame frequency of the input data is 29.97 Hz, 30 Hz (24 Hz), 25 Hz
One method of making both the frame frequency and the number of display lines coincide with each other in the input and output is shown for each of the three modes. If it is attempted to obtain an output without creating a skew in the 30 Hz mode, one frame period is 45045.
It is necessary to separately prepare and switch another display system clock that becomes 0 clock, that is, pelCLK having a frequency of 13.5135 MHz. This leads to an increase in peripheral circuits such as an oscillation circuit, resulting in an increase in cost, and switching of the frequency of the clock that serves as a reference for display timing, so that the input frame frequency changes intermittently (for example, image channel Switching) is disadvantageous in that the stability of the display system in a transient state is impaired.

【0045】〈第2実施例〉次に、本発明の第2実施例
による圧縮画像データの復号装置を、図12を用いて説
明する。図12は、表示系クロック(pelCLK)を第1実
施例と同じく13.5MHzとし、入力データのフレー
ム周波数が29.97Hz,30Hz(24Hz),2
5Hzの3モードについて、タイミングユニット18が
生成する基準のタイミング信号を示している。なお、本
実施例の圧縮画像データの復号装置は、図示していない
が図1と同等の構成をとる。
<Second Embodiment> Next, a decoding apparatus for compressed image data according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the display system clock (pelCLK) is set to 13.5 MHz as in the first embodiment, and the frame frequency of input data is 29.97 Hz, 30 Hz (24 Hz), 2
The reference timing signal generated by the timing unit 18 is shown for the three modes of 5 Hz. The decoding device for compressed image data according to the present embodiment has the same configuration as that of FIG. 1 although not shown.

【0046】本実施例が前記第1実施例と相違する点
は、30Hzのモード時に1ラインのクロック数を85
7としている点である。これに伴い、1フレーム周期を
450000クロックとするための調整法として、ライ
ン番号262では894クロック、ライン番号524で
は895クロックの長さに変更している。これら変更し
たラインの長さの差分は37クロックおよび38クロッ
クであるので、第1実施例における差分値225クロッ
クに比べて大幅に小さくなっている。ライン周期との比
率に換算すると、差分値は26.2%から4.4%に減
少するため、モニタ画面に発生するスキューの影響も大
幅に少なくなり、第1実施例における効果を保ちながら
画質が向上する。
This embodiment differs from the first embodiment in that the number of clocks for one line is 85 in the 30 Hz mode.
7 points. Along with this, as a method of adjusting one frame period to 450,000 clocks, the line number 262 is changed to 894 clocks and the line number 524 is changed to 895 clocks. Since the difference in the changed line lengths is 37 clocks and 38 clocks, the difference is significantly smaller than the difference value of 225 clocks in the first embodiment. When converted into a ratio with the line period, the difference value is reduced from 26.2% to 4.4%, so that the effect of skew occurring on the monitor screen is significantly reduced, and the image quality is maintained while maintaining the effect of the first embodiment. Is improved.

【0047】〈第3実施例〉図13は、本発明の第3実
施例に係る圧縮画像データの復号装置の構成を示すブロ
ック図であり、同図において図1と均等なものには同一
符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。図
13において、19はアドレスカウンタ、20はRO
M、21はカラーエンコーダ、22はディジタル/アナ
ログ変換器(DAC)である。
<Third Embodiment> FIG. 13 is a block diagram showing the arrangement of a compressed image data decoding apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 13, the same parts as those in FIG. The explanation is omitted to avoid duplication. In FIG. 13, 19 is an address counter and 20 is an RO.
M and 21 are color encoders, and 22 is a digital / analog converter (DAC).

【0048】本実施例が前記第1実施例と相違する点
は、デコーダLSI1の出力にアナログ画像データを生
成するためのブロックを追加したことにある。アドレス
カウンタ19は、周波数13.5MHzのpelCLK(表示
系クロック)をカウントするカウンタで、カラーサブキ
ャリア波形を発生するためのROM20に出力としてア
ドレスを与える。ROM20には、1ライン858サン
プルのサブキャリア波形が記憶されており、サイン(s
in)とコサイン(cos)の波形データを出力する。
カラーエンコーダ21は、上記サブキャリア波形データ
を受けて、表示ユニット16からのカラーコンポーネン
トデータ(Cb,Cr)との間で乗算を実行し、NTS
CおよびPAL方式のサブキャリア変調出力を生成す
る。この変調出力データは、表示ユニット16からの同
期信号が付加された輝度信号データ(Y)と共に、DA
C(ディジタル/アナログ変換器)22に送られ、アナ
ログ画像信号としてデコーダLSI1外部へ出力され
る。タイミングユニット18は、前記第1または第2実
施例におけるタイミング信号を出力するものであって、
入力データのフレーム周波数が29.97Hz,30H
z,25Hzである3つのモードに共通して、13.5
MHzのデータレートで表示ユニット16から画像デー
タを出力させることができる。
The difference of this embodiment from the first embodiment is that a block for generating analog image data is added to the output of the decoder LSI1. The address counter 19 is a counter that counts a pelCLK (display system clock) having a frequency of 13.5 MHz, and gives an address as an output to the ROM 20 for generating a color subcarrier waveform. A subcarrier waveform of 858 samples per line is stored in the ROM 20, and the sine (s
in) and cosine (cos) waveform data are output.
The color encoder 21 receives the subcarrier waveform data, multiplies it with the color component data (Cb, Cr) from the display unit 16, and outputs the NTS.
Generate C and PAL subcarrier modulated outputs. This modulated output data is DA, together with the luminance signal data (Y) to which the synchronizing signal from the display unit 16 is added.
It is sent to a C (digital / analog converter) 22 and output to the outside of the decoder LSI 1 as an analog image signal. The timing unit 18 outputs the timing signal in the first or second embodiment,
Frame frequency of input data is 29.97Hz, 30H
z, 25 Hz, common to all three modes: 13.5
Image data can be output from the display unit 16 at a data rate of MHz.

【0049】ゆえに、フレーム周波数が29.97H
z,25Hzの2つのモードにおいては、それぞれ標準
のNTSCおよびPAL方式のカラーテレビジョン信号
を出力として得ることができ、かつ、フレーム周波数が
30Hzのモードにおいても、ライン周期とは関係なく
連続のカラーサブキャリアとカラーコンポーネントデー
タを13.5MHzのデータレートで乗算可能であるた
め、非標準ではあるがバーストロックした疑似NTSC
カラー信号を出力することが可能である。この疑似NT
SCカラー信号は、VHS方式等の家庭用VTRの出力
信号と同様のもので、カラー信号の復調はモニタ側で問
題なく行える。
Therefore, the frame frequency is 29.97H.
In the two modes of z and 25 Hz, standard NTSC and PAL system color television signals can be obtained as outputs, respectively, and even in the mode in which the frame frequency is 30 Hz, continuous color irrespective of the line period. Subcarrier and color component data can be multiplied at a data rate of 13.5 MHz, so it is a non-standard but burst-locked pseudo NTSC
It is possible to output a color signal. This pseudo NT
The SC color signal is the same as the output signal of a home VTR such as the VHS system, and the color signal can be demodulated on the monitor side without any problem.

【0050】仮にフレーム周波数が30Hzに対して1
3.5135MHzのpelCLKに切り替える方式で同様の
カラー出力を得ようとすれば、13.5135MHzの
データに同期し、かつ連続したサブキャリアを生成する
ことはできないので、13.5135MHzのデータレ
ートとサブキャリアデータのレートを一致させるための
レート変換器(例えばタイムベースコレクタ)を設ける
か、あるいはデータレートの不一致による出力データの
ジッタを発生させ画面全体の画質を劣化させるか、また
は不連続のサブキャリアで変調して不連続点での色の乱
れを許容するかのいずれかを選択しなければならない。
If the frame frequency is 30 Hz, 1
If a similar color output is to be obtained by switching to pelCLK of 3.5135MHz, it is not possible to generate continuous subcarriers in synchronization with the data of 13.5135MHz. A rate converter (for example, a time base collector) is provided to match the carrier data rates, or output data jitter is generated due to data rate mismatches, which deteriorates the image quality of the entire screen, or discontinuous subcarriers. It is necessary to select either one of the following to allow the color disturbance at the discontinuous point by modulating with.

【0051】以上述べたように、本第3実施例によれ
ば、安価な1つの表示系クロックを用い、フレーム周波
数が29.97Hz,30Hz(24Hz),25Hz
の3つのモードに対応し、かつ良好なアナログカラー画
像信号が得られる。
As described above, according to the third embodiment, one inexpensive display system clock is used and the frame frequency is 29.97 Hz, 30 Hz (24 Hz), 25 Hz.
In this case, good analog color image signals can be obtained corresponding to the three modes.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、1種類の
表示系クロックを用いて、異なるフレーム周波数を有す
る入力符号化データの復号および表示に対応できるの
で、部品点数が少なくて済み、装置のコストが抑えられ
る。また、表示系クロックがカラーサブキャリアと同期
しているので、非標準の周波数のモードにおいてもデー
タに同期し、かつ連続したサブキャリアを発生でき、そ
の結果カラーエンコーダが容易に実現できる。
As described above, according to the present invention, since one type of display system clock can be used for decoding and displaying input coded data having different frame frequencies, the number of parts can be reduced. The cost of the device is suppressed. Further, since the display system clock is synchronized with the color subcarrier, it is possible to generate continuous subcarriers in synchronization with the data even in the nonstandard frequency mode, and as a result, the color encoder can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る圧縮画像データの復
号装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a compressed image data decoding device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中のタイミングユニットの構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a timing unit in FIG.

【図3】図1中のメモリコントローラの構成を示すブロ
ック図である。
3 is a block diagram showing a configuration of a memory controller in FIG.

【図4】本発明の各実施例における、メモリ内部のデー
タ割り当てを表す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing data allocation inside a memory in each embodiment of the present invention.

【図5】図1中の表示ユニットの構成を示すブロック図
である。
5 is a block diagram showing a configuration of a display unit in FIG.

【図6】本発明の第1実施例による、符号化データのフ
ォーマットと表示のタイミングがともに標準のNTSC
テレビジョン信号である場合における、メモリへのアク
セスを割り当てるタイミングを示す説明図である。
FIG. 6 is an NTSC in which both the format of encoded data and the timing of display are standard according to the first embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the timing which allocates access to a memory in the case of a television signal.

【図7】本発明の第1実施例による、フレームメモリア
クセスのタイミングを巨視的に示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram macroscopically showing the timing of frame memory access according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の各実施例において用いられるマクロブ
ロックの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of macroblocks used in each embodiment of the present invention.

【図9】本発明の各実施例による、メモリ内のマクロブ
ロック配置を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a macroblock arrangement in a memory according to each embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1実施例による、各周波数モード
での同期信号のタイミングを示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing timings of synchronization signals in each frequency mode according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1実施例による、フレーム周波数
が30Hzのモードにおけるフレームメモリアクセスの
タイミングを示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the timing of frame memory access in a mode in which the frame frequency is 30 Hz according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2実施例による、各周波数モード
での同期信号のタイミングを示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing timings of synchronization signals in each frequency mode according to the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3実施例に係る圧縮画像データの
復号装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a compressed image data decoding device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デコーダLSI(復号装置) 2 メモリ 11,12 バッファメモリ 13 可変長復号ユニット 14 IDCT(逆離散コサイン変換)ユニット 15 動き補償ユニット 16 表示ユニット 17 メモリコントローラ 18 タイミングユニット 19 アドレスカウンタ 20 ROM 21 カラーエンコーダ 22 DAC(ディジタル/アナログ変換器) 161 ラインメモリ(Y) 162 インタポレーション回路 163,164 ラインメモリ(C) 165 直列化回路 166 タイミングコントローラ 167 OSD(オンスクリーンデータ)発生回路 168 マルチプレクサ 171 直列化回路 172 並列化回路 173 メモリ空き容量演算回路 174 符号化データ書き込みアドレス発生ユニット 175 符号化データ読み出しアドレス発生ユニット 176 動き補償リファレンス画像データ読み出しアド
レス発生ユニット 177 復号化画像データ書き込みアドレス発生ユニッ
ト 178 表示画像データ読み出しアドレス発生ユニット 181 Hタイミング生成回路 182 Vタイミング生成回路 183 論理ゲート回路 188 PLL(位相同期ループ)回路
1 Decoder LSI (Decoding Device) 2 Memory 11, 12 Buffer Memory 13 Variable Length Decoding Unit 14 IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) Unit 15 Motion Compensation Unit 16 Display Unit 17 Memory Controller 18 Timing Unit 19 Address Counter 20 ROM 21 Color Encoder 22 DAC (digital / analog converter) 161 Line memory (Y) 162 Interpolation circuit 163, 164 Line memory (C) 165 Serialization circuit 166 Timing controller 167 OSD (on-screen data) generation circuit 168 Multiplexer 171 Serialization circuit 172 Parallelization circuit 173 Free memory capacity calculation circuit 174 Encoded data write address generation unit 175 Encoded data read address generation unit 176 motion compensation reference image data read address generation unit 177 decoded image data write address generation unit 178 display image data read address generation unit 181 H timing generation circuit 182 V timing generation circuit 183 logic gate circuit 188 PLL (phase locked loop) circuit

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/06 Z 7/01 C (72)発明者 溝添 博樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location H04N 5/06 Z 7/01 C (72) Inventor Hiroki Mizozoe 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Bunch Co., Ltd. Hitachi Media Imaging Media Laboratory

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮符号化によりそのデータ量を圧縮さ
れた画像データを復号する装置であって、 入力画像データの蓄積および復号処理を行うためのバッ
ファとなるメモリと、該メモリへのデータ書込みおよび
該メモリからのデータ読出しを制御するメモリコントロ
ーラと、復号された画像データを表示のタイミングに同
期させるための表示ユニットと、上記メモリコントロー
ラおよび上記表示ユニットが動作するタイミングを与え
るためのタイミングユニットとを有し、 上記タイミングユニットは、1つの表示クロック信号を
入力画像データのフレーム周波数に応じた分周比で分周
することにより、上記入力画像データのフレーム周波数
に合致した表示フレーム周波数を生成し、 これにより、上記表示フレーム周波数に同期した復号デ
ータを出力することを特徴とする圧縮画像データの復号
装置。
1. An apparatus for decoding image data, the data amount of which is compressed by compression encoding, comprising a memory serving as a buffer for accumulating and decoding input image data, and writing data to the memory. And a memory controller for controlling data reading from the memory, a display unit for synchronizing the decoded image data with a display timing, and a timing unit for giving a timing at which the memory controller and the display unit operate. The timing unit divides one display clock signal by a division ratio according to the frame frequency of the input image data to generate a display frame frequency that matches the frame frequency of the input image data. , By this, the decoded data synchronized with the display frame frequency A decoding device for compressed image data, which outputs
【請求項2】 請求項1記載において、 前記タイミングユニットは、1つの表示クロック信号を
入力画像データのフレーム周波数に応じた分周比で分周
することにより、上記入力画像データのフレーム周波数
に合致した表示フレーム周波数を生成し、フレームあた
りの表示ライン数は上記入力画像データの表示周波数に
かかわらず一定となるモードを有することを特徴とする
圧縮画像データの復号装置。
2. The timing unit according to claim 1, wherein the timing unit divides one display clock signal by a division ratio according to a frame frequency of the input image data to match the frame frequency of the input image data. A decoding device for compressed image data, which has a mode in which the display frame frequency is generated, and the number of display lines per frame is constant regardless of the display frequency of the input image data.
【請求項3】 請求項2記載において、 前記タイミングユニットは、1つの表示クロック信号を
入力画像データのフレーム周波数に応じた分周比で分周
することにより、上記入力画像データのフレーム周波数
に合致した表示フレーム周波数を生成し、フレームあた
りの表示ライン数は上記入力画像データの表示周波数に
かかわらず一定であり、上記表示ラインの長さはフレー
ム周期を前記表示ライン数で略均等分して割り当て、フ
レーム周期に対する過不足分を補償するための異なる長
さを持つラインを表示画面の垂直帰線期間に配置するモ
ードを有することを特徴とする圧縮画像データの復号装
置。
3. The timing unit according to claim 2, wherein the timing unit divides one display clock signal by a frequency division ratio according to a frame frequency of the input image data to match the frame frequency of the input image data. Generated display frame frequency, the number of display lines per frame is constant regardless of the display frequency of the input image data, and the length of the display line is allocated by dividing the frame period approximately equally by the number of display lines. A decoding device for compressed image data, having a mode in which lines having different lengths for compensating for excess or deficiency with respect to a frame period are arranged in a vertical blanking period of a display screen.
【請求項4】 請求項2記載において、 前記タイミングユニットは、表示クロック信号を入力画
像データのフレーム周波数に応じた分周比で分周するこ
とにより、上記入力画像データのフレーム周波数に合致
した表示フレーム周波数を生成し、フレームあたりの表
示ライン数は上記入力画像データの表示周波数にかかわ
らず一定であり、上記表示ラインの長さは表示クロック
信号のカウント数が1だけ異なる2種類を用いて、フレ
ーム周期を上記表示ライン数で略均等分して割り当てる
モードを有することを特徴とする圧縮画像データの復号
装置。
4. The display according to claim 2, wherein the timing unit divides the display clock signal by a frequency division ratio according to the frame frequency of the input image data, so as to match the frame frequency of the input image data. A frame frequency is generated, the number of display lines per frame is constant regardless of the display frequency of the input image data, and the length of the display line uses two types in which the count number of the display clock signal is different by 1, A decoding device for compressed image data, characterized in that it has a mode in which a frame period is assigned by being equally divided by the number of display lines.
【請求項5】 請求項1または2記載において、 前記タイミングユニットは、表示クロック信号として1
3.5MHzを用い、入力画像データのフレーム周波数
が29.97Hz,30Hzまたは24Hz,25Hz
の3つのモードに応じて、それぞれ450450,45
0000,540000分周することにより、入力画像
データのフレーム周波数に合致した表示フレーム周波数
を生成することを特徴とする圧縮画像データの復号装
置。
5. The timing unit according to claim 1, wherein the timing unit is a display clock signal.
Using 3.5 MHz, the frame frequency of the input image data is 29.97 Hz, 30 Hz or 24 Hz, 25 Hz
450 450, 45 depending on the three modes of
A decoding device for compressed image data, wherein a display frame frequency that matches a frame frequency of input image data is generated by dividing the frequency by 0000, 540000.
【請求項6】 請求項3記載において、 前記タイミングユニットは、表示クロック信号として1
3.5MHzを用い、入力画像データのフレーム周波数
が29.97Hz,30Hzまたは24Hz,25Hz
の3つのモードに応じて、それぞれ450450,45
0000,540000分周することにより、29.9
7Hz,30Hz,25Hzの表示フレーム周波数を生
成し、フレームあたりの表示ライン数は、上記各モード
に応じてそれぞれ525本,525本,625本であ
り、 表示ラインの構成は、上記各モードにそれぞれ応じて、
858クロック周期均一のラインを形成する場合と、8
57クロック周期のラインを形成し、うち2ラインに合
計75クロック周期を付加して表示画面の垂直帰線期間
に割り当てる場合と、864クロック周期均一のライン
を形成する場合とで、切り替えることを特徴とする圧縮
画像データの復号装置。
6. The timing unit according to claim 3, wherein the timing unit is a display clock signal.
Using 3.5 MHz, the frame frequency of the input image data is 29.97 Hz, 30 Hz or 24 Hz, 25 Hz
450 450, 45 depending on the three modes of
By dividing by 0000,540000, 29.9
Display frame frequencies of 7 Hz, 30 Hz, and 25 Hz are generated, and the number of display lines per frame is 525 lines, 525 lines, and 625 lines, respectively, according to each of the above modes. Depending on,
858 when forming a line with a uniform clock cycle,
A feature is that switching is performed between the case of forming a line of 57 clock cycles, of which a total of 75 clock cycles is added to two lines and allocated to the vertical blanking period of the display screen, and the case of forming a line with a uniform 864 clock cycle. Decoding device for compressed image data.
【請求項7】 請求項4記載において、 前記タイミングユニットは、表示クロック信号として1
3.5MHzを用い、入力画像データのフレーム周波数
が29.97Hz,30Hzまたは24Hz,25Hz
の3つのモードに応じて、それぞれ450450,45
0000,540000分周することにより、29.9
7Hz,30Hz,25Hzの表示フレーム周波数を生
成し、フレームあたりの表示ライン数は上記各モードに
応じてそれぞれ525本,525本,625本であり、 表示ラインの構成は、上記各モードにそれぞれ応じて、
858クロック周期均一のラインを形成する場合と、8
57クロック周期のライン450本と858クロック周
期のライン75本とで形成する場合と、864クロック
周期均一のラインを形成する場合とで、切り替えること
を特徴とする圧縮画像データの復号装置。
7. The display unit according to claim 4, wherein the timing unit is a display clock signal.
Using 3.5 MHz, the frame frequency of the input image data is 29.97 Hz, 30 Hz or 24 Hz, 25 Hz
450 450, 45 depending on the three modes of
By dividing by 0000,540000, 29.9
Display frame frequencies of 7 Hz, 30 Hz, and 25 Hz are generated, and the number of display lines per frame is 525 lines, 525 lines, and 625 lines, respectively, and the display line configuration depends on each of the modes. hand,
858 when forming a line with a uniform clock cycle,
A decoding device for compressed image data, which is switched between the case of forming 450 lines of 57 clock cycles and the line of 75 lines of 858 clock cycles and the case of forming lines with uniform 864 clock cycles.
【請求項8】 請求項5または6または7記載におい
て、 前記表示クロック信号13.5MHzから、これに同期
しかつ連続したカラーサブキャリアを発生する手段と、
このカラーサブキャリアを用いてカラーコンポーネント
信号をテレビジョン信号に変調するカラーエンコーダと
を具備することを特徴とする圧縮画像データの復号装
置。
8. The means according to claim 5, 6 or 7, for generating from said display clock signal 13.5 MHz a continuous and continuous color subcarrier.
And a color encoder for modulating a color component signal into a television signal using the color subcarrier.
JP6198504A 1994-08-23 1994-08-23 Decoding device for compressed image data Pending JPH0865664A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002502158A (en) * 1998-01-21 2002-01-22 サーノフ コーポレイション Apparatus and method for using side information to improve coding systems
US6480235B1 (en) 1999-09-10 2002-11-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit

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JP2002502158A (en) * 1998-01-21 2002-01-22 サーノフ コーポレイション Apparatus and method for using side information to improve coding systems
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