JPH0937249A - 符号化映像信号の復号化処理方法及びそれを用いた復号化装置 - Google Patents
符号化映像信号の復号化処理方法及びそれを用いた復号化装置Info
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- JPH0937249A JPH0937249A JP18444595A JP18444595A JPH0937249A JP H0937249 A JPH0937249 A JP H0937249A JP 18444595 A JP18444595 A JP 18444595A JP 18444595 A JP18444595 A JP 18444595A JP H0937249 A JPH0937249 A JP H0937249A
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Abstract
の復号化処理に速やかに復帰させ、エラーに伴なう画像
の乱れ時間を必要最低限に抑えるようにする。 【構成】 符号化データは、入力バッファメモリ5を介
して外部メモリ2に記憶され、そこから読み出されて、
復号用バッファメモリ6を開始、可変長復号ユニット
7,IDCTユニット8,動き補償ユニット9で復号化
処理され、復号化画像として外部メモリ2に記憶される
とともに、そこから読み出されて表示ユニット10で処
理され、表示に供される。可変長復号ユニット7では、
復号処理において、エラーが発生すると、その重大性の
程度に応じて評価し、この評価結果に応じたエラーレベ
ル1,2,3の信号を出力する。このエラーレベル1,
2,3に応じて、符号化データでの復号処理動作を画像
の始めから開始させるか、画像中で開始させるかなど、
その処理開始段階を異ならせる。
Description
どで符号化された映像信号の復号化処理方法及びそれを
用いた復号化装置に関する。
それが動画像の映像信号である場合、膨大な情報量を有
している。そのため、かかる映像信号を磁気ディスクな
どの記録媒体に長時間にわたってそのまま記録しようと
すると、非常に大きい記憶容量が必要になり、コストが
かさむことになる。また、有線や無線によってリアルタ
イムで伝送しようとすると、映像データのビットレート
が高いことから、非常に広帯域な伝送路が必要であり、
その実現は容易でない。そこで、従来、信号処理により
映像データを効率良く符号化してデータ量を削減するた
めの符号化方式がいくつか提案されている。
(「OPTRONICS」;1992 No.5 pp.86〜98
参照)及びMPEG2(「テレビジョン学会誌」;Vol.
48 No.1 pp.44〜49参照)がある(以下、単にMPEG
と表現した場合には、両者を指すものとする)。MPE
Gでは、映像データのデータ量を削減するために、主
に、以下の複数の方法が適宜組み合わせて用いられる。
の画像(以下、これを参照画像という)との間で差分を
取って振幅の小さい情報信号に変換することにより、符
号化に要するビット数を少なくする方法である。
をピクチャという。MPEG1の場合、1ピクチャが原
画像の1フレームで構成されている。また、MPEG2
の場合には、1ピクチャが原画像の1フレーム単位また
は1フィールド単位で構成されており、どちらの単位を
用いるかは符号化時に選択可能となっている。
ャの3種類のピクチャが存在する。これを図13に示
す。
照画像、終点となる画像が復号中のピクチャを表わして
いる。Iピクチャは画像の参照を行なわない。これは、
復号化のために必要な情報が全てそのピクチャ内に符号
化されているからである。Pピクチャは直前に復号化し
たIピクチャまたはPピクチャを参照画像とする。Bピ
クチャはその直前と直後に存在するIまたはPピクチャ
を参照画像とする。
の大きさを持つ区画で区切られている。さらに、マクロ
ブロックは8画素×8画素の単位画像(以下、ブロック
という)から構成されている。例えば、カラー映像信号
がY:Cb:Cr=4:1:1の形式である場合、図1
4(a)に示すように、輝度信号がY0〜Y3の4つの
ブロック、色差信号Cb,Crの各1つずつのブロッ
ク、計6つのブロックによってマクロブロックが構成さ
れている。
に示すように、画像の左上隅から順にマクロブロックア
ドレスと呼ばれる通し番号が付けられている。ここで、
例えば、1ピクチャが720×480画素のフレーム画
像から構成されている場合には、そこに、(720×4
80画素)÷(8×8×4)=1350個のマクロブロ
ックが存在する。従って、順次のマクロブロックに0〜
1349のマクロブロックアドレスが設定される。
る最小単位である。画像の参照の方法はマクロブロック
単位で変えられるようになっている。そのため、それを
示す情報及び参照画像中で実際に参照に用いた部分を示
す情報(これを動きベクトル情報という)を各マクロブ
ロックの符号化データ中にエンコードする。
データにDCT処理(離散コサイン変換処理)を施すこ
とにより、空間周波数領域に変換する方法である。映像
信号の場合には、一般に、空間周波数の低域成分にエネ
ルギーが集中している割合が高く、高域成分は振幅が小
さい。従って、このことから、符号化に割り当てるビッ
ト数を低域成分ほど多くし、高域成分ほど少なくするこ
とにより、ビット数の割当てを最適化することができ、
この結果、全体のビット数を削減することが可能であ
る。MPEG1,2では、上記のブロック単位でDCT
を行ない、データの削減を図っている。
値のデータが複数個連続している場合、かかる同じ値の
データを繰り返し送る代わりに、その値とそのデータの
個数とを表わすデータを送ることにより、データ量を削
減する方法である。MPEGでは、DCT係数の符号化
に際してこの方法を用いている。
の値の出現確率に応じて異なる長さの符号を割り当てる
可変長符号化である。出現頻度の高い値ほど短い符号を
割り当てておくことにより、全体のビット数を削減する
ことが可能である。MPEGでは、DCT係数のほか
に、マクロブロックアドレスや動きベクトルなどのパラ
メータの符号化に可変長符号化を用いている。これらは
夫々、可変長符号と復号すべき値の対応表が予め規格の
中に定められている。
る階層構造を有しており、図15に示すように、シーケ
ンスレイヤからブロックレイヤまでの6つの階層があ
る。
ヘッダから始まり、1つ以上のグループ・オブ・ピクチ
ャレイヤを含み、シーケンスエンドコードで終了する符
号の単位である。シーケンスヘッダには、ピクチャサイ
ズやフレームレートなど一連のシーケンスレイヤに共通
なパラメータが符号化されている。なお、チャネル切替
えなどのように、シーケンスレイヤの途中から復号を開
始する場合に備えて、シーケンスレイヤのヘッダは符号
化側でシーケンス中に適宜繰り返し挿入可能となってい
る。
ループ・オブ・ピクチャヘッダから始まり、複数のピク
チャレイヤを含んでいる。
むものであり、ピクチャヘッダから始まって複数のスラ
イスレイヤを含んでいる。先に説明したように、1つの
ピクチャは1枚のフレーム画像または1つのフィールド
画像に対応する。ピクチャヘッダには、そのピクチャが
I,P,Bピクチャのいずれであるかを区別するパラメ
ータなどが符号化されている。
始まり、複数のマクロブロック毎のマクロブロックレイ
ヤを含んでいる。このスライスヘッダには、スライスの
画面上の垂直位置を表わす情報が符号化されており、ま
た、スライスヘッダ直後のマクロブロックレイヤには、
このスライスの画面上の水平位置を表わす情報が符号化
されている。そして、これら2つの情報を合わせると、
マクロブロックアドレスの絶対アドレスを求めることが
できる。
クを構成するブロックを含むものであって、マクロブロ
ックヘッダと、図14(a)に示したマクロブロックを
構成する6つのブロック毎のレイヤ、即ち、ブロックレ
イヤとを含んでいる。マクロブロックヘッダには、先の
動きベクトル情報やマクロブロックアドレスを示す情報
などが符号化されている。
ク中の各画素に対するDCT係数を符号化して含んでい
る。
からスライスレイヤまでのスライスレイヤ以上の層のヘ
ッダは、スタートコードと呼ばれる符号から開始する。
スタートコードは3バイト(=24ビット)の長さを有
する符号であって、スタートコード以外にそれと同じパ
ターンが符号化データ中に現れることが禁止されてい
る。また、符号化データを先頭から1バイト単位で区切
ったとき、スタートコードの先頭は丁度その区切りから
開始するように配置されている(バイトアラインメン
ト)。このことから、万一エラーなどによって符号化デ
ータの連続性を見失ったような場合でも、スタートコー
ドの発見は容易であり、それを手がかりにして、少なく
ともスライスレイヤ以上の層のヘッダで正常な復号処理
へ復帰させることが可能である。
ータ中に誤りが含まれていることを示すシーケンスエラ
ーコードが用意されている。これは、例えば、符号化デ
ータの伝送途中で発生した誤りを訂正しきれなかった場
合、伝送媒体によって挿入されるものである。しかし、
MPEGの規格では、シーケンスエラーコード以外にエ
ラーの発生を示す手段については規定されていない。ま
た、様々な種類が考えられるエラーに対して、それらを
区別したり、エラーの重大性の度合を評価したりするこ
とについても規定されていない。さらに、実際にエラー
が発生した場合の対処の仕方や復帰方法についても触れ
られていない。
生や符号化の際のミスなどの何らかの原因により、符号
化映像信号の復号中に、エラーが発生することがあり得
る。かかるエラーを検出した場合、先に説明したスター
トコードを検索し、それを手がかりにして正常な復号処
理への復帰を図るようにすることは可能である。しか
し、発生したエラーの重大さ(エラーレベル)を評価せ
ず、常に同一の過程を経て正常な復号処理へ復帰を図る
ようにしていると、以下のような問題が生ずる。
スレイヤ以上の層のスタートコードの検出で復帰を図る
ようなシステムにおいて、重大なエラーが発生した場合
を考える。ここでいう重大なエラーとは、例えば、チャ
ネル切替えで全く別の符号化データに瞬間的に切り替わ
った場合のように、符号化データの連続性が失われてい
る場合である。
ネル切替えの前後で復号に不可欠な重要なパラメータが
異なっていると、実際上それ以上復号を継続するのは困
難である。それにもかかわらず、このシステムは、エラ
ーレベルを評価する手段を持たないので、スタートコー
ドを有する最下位層であるスライスレイヤのスライスヘ
ッダのスタートコードを検出する度に正常な復号処理へ
復帰してしまう。そして、その後復号処理に破綻を来た
し、再びエラー処理に入るという繰返しが行なわれる。
そして、その結果、著しい画像の劣化を引き起こすこと
になる。
ンスヘッダのスタートコードの検出で復帰を図るような
システムを考える。このようなシステムでは、前述のよ
うな重大なエラーが発生した場合でも、次のシーケンス
ヘッダを検出するまで復号処理に復帰しないので、それ
までの間、例えば、直前の参照画像を表示し続けるよう
にしておけば、画像の乱れは最小限に留めることができ
る。
は、比較的軽微なエラーが発生した場合に問題が生じ
る。ここでいう軽微なエラーとは、例えば、DCT係数
の数ビットが誤っている場合である。
はせいぜいその誤りを含むスライスのみであるので、次
のスライスですぐに復帰すれば、以後は正常に復号処理
を続けていくことが可能である。それにもかかわらず、
このシステムは、エラーレベルを評価する手段を持たな
いので、次のシーケンスヘッダでのスタートコードを検
出するまでは復帰しない。そのため、次のスライスで復
帰する場合に比べて正常な復号処理への復帰が遅れ、正
常な画像を表示することが長時間できなくなってしま
う。
エラー検出から正常な復号処理への復帰を常に同じ方法
で行なうようにしていると、エラーレベルに応じた適切
なレイヤへ必要最低限の時間で復帰することができず、
その結果、正常でない画像を長時間表示してしまう可能
性がある。
切なレイヤで速やかに復号動作を復帰させ、エラーによ
る正常でない画像を表示する時間を必要最低限の時間に
抑えることを可能とした符号化映像信号の復号化処理方
法及びそれを用いた復号化装置を提供することにある。
に、本発明は、復号化時にエラーを検出すると、この検
出したエラーの程度を複数のレベルに評価し、その評価
に基づいてエラーからの復帰過程を切り替えるようにす
る。
た場合、このエラーが検出されると、この検出エラーが
その重要度を表わすレベルのいずれに該当するか評価さ
れる。この評価の結果に応じて、正常な復号処理への復
帰の段階を異ならせる。即ち、検出エラーの評価レベル
が低いときには、符号化映像信号の下位の階層から復帰
するようにし、検出エラーの評価レベルが高いときに
は、上位の階層から復帰するようにする。
に応じて正常な復号処理への復帰の段階を異ならせるこ
とにより、エラーの評価レベルに応じた適切なレイヤで
速やかに復帰を図ることができる。
る。なお、以下に説明する実施例では、入力信号として
先に説明したMPEGに準ずる映像信号の符号化データ
を想定する。
化処理方法及びそれを用いた復号化装置の一実施例を示
すブロック図であって、1は復号化装置、2は外部メモ
リ、3は入力端子、4は出力端子、5は入力バッファメ
モリ、6は復号用バッファメモリ、7は可変長復号ユニ
ット、8はIDCT(逆離散コサイン変換)ユニット、
9は動き補償ユニット、10は表示ユニット、11はメ
モリコントローラ、12はタイミングユニット、13は
データバスである。
の符号化データが入力端子3から入力され、入力バッフ
ァメモリ5に一時格納される。メモリコントローラ11
からデータリクエスト信号があると、入力バッファメモ
リ5から符号化データが読み出され、データバス13を
介してメモリコントローラ11に送られる。メモリコン
トローラ11はこの符号化データをアドレス及び制御信
号とともに外部メモリ2に送り、この符号化データを外
部メモリ2の所定の領域に記憶させる。
バッファメモリ6からデータリクエスト信号があると、
アドレス及び制御信号により、外部メモリ2から符号化
データを読み出し、復号用バッファメモリ6に転送す
る。この復号用バッファメモリ6に一時格納された符号
化データは可変長復号ユニット7,IDCTユニット8
及び動き補償ユニット9によって復号される。
ド単位の画像(復号化画像)は、データバス13を介し
てメモリコントローラ11に供給され、これにより外部
メモリ2の所定の領域に記憶される。外部メモリ2に記
憶された復号化画像は、一方では、表示画像として読み
出され、データバス13を介して表示ユニット10に供
給され、所定の表示処理がなされて出力端子4から出力
される。また、他方では、PピクチャやBピクチャのよ
うに復号化処理に参照画像が必要な場合、メモリコント
ローラ11は、上記のように、外部メモリ2から復号化
処理すべきPまたはBピクチャの符号化データを読み出
して復号用バッファメモリ6に転送するとともに、外部
メモリ2から復号化画像を読み出し、参照画像としてデ
ータバス13を介し動き補償ユニット9に転送する。
号の場合、先に説明したスタートコードのパターンの特
有性から、符号化データ中にゼロが連続して5バイト分
以上存在した場合には、そのうち少なくとも1バイト分
はダミーで挿入されたゼロデータであることが分かって
いる。ゼロが連続して5バイト見つかった場合には、こ
のことを利用して、入力バッファメモリ5では、機械的
にそのうちの1バイト分を除去するようにして符号化デ
ータの出力を行ない、後段の復号化処理部における処理
負担の低減化を図っている。
きが生じると、メモリコントローラ11にデータリクエ
スト信号を出力し、このメモリコントローラ11の制御
によって外部メモリ2から転送される符号化データを受
け取って蓄積する。そして、可変長復号ユニット7から
データリクエスト信号を受けると、それに応じて内部に
蓄積したデータを出力する。但し、外部メモリ2内に符
号化データが残っていない場合には、データエンプティ
信号を出力して復号用バッファメモリ6が空であること
を可変長復号ユニット7に知らせる。
するが、復号用バッファメモリ6から符号化データを受
けてそれを解析し、符号化データ中の上記のようなパラ
メータ及びDCT係数を復号化する。このパラメータ
は、復号化処理に必要な情報として復号化装置1内の各
復号化処理ブロック8〜10,12へ送られる。また、
DCT係数はIDCTユニット8へ送られる。
ト7から受けたDCT係数データを逆DCT処理し、そ
れによって得られるIDCT係数を動き補償ユニット9
に送る。
ユニット7で復号化したパラメータから動きベクトルを
再生し、それをメモリコントローラ11に与えて外部メ
モリ2に記憶されている復号化画像のうちから所定の復
号化画像を参照画像として読み出させる。そして、この
参照画像とIDCTユニット8の出力とを加算し、復号
化画像を再生する。再生された復号化画像は、表示用画
像や次の画像の復号化処理のための参照画像として、メ
モリコントローラ11を介して外部メモリ2内に記憶さ
れる。
モリコントローラ11を介して表示タイミングに合わせ
て復号化画像を読み出し、最終的な画像データに変換し
た後、出力端子4から出力する。
クロック(pelCLK)と、これに同期した水平同期信号(Hs
ync)及び垂直同期信号(Vsync)とが供給される。これ
ら水平同期信号(Hsync)及び垂直同期信号(Vsync)が供
給されない場合には、内部でこれらを表示用画素クロッ
ク(pelCLK)から生成する。そして、これらの信号に基
づいてタイミング・制御信号とを生成して各処理ブロッ
ク5〜11に送り、これら処理ブロックが互いに協調し
て復号化処理を行なうように制御する。
成の一具体例を示す模式図である。
ームメモリ領域14〜16と符号化データ用バッファ領
域17とを有し、これらフレームメモリ領域14,1
5,16には夫々復号化画像を1つずつ記憶するように
し、符号化データ用バッファ領域17には、入力バッフ
ァメモリ5(図1)からの符号化データを一時記憶する
ようにする。これら領域14〜17での書込/読出制御
がメモリコントローラ11によって行なわれる。
具体例を示すブロック図であって、11aは符号化デー
タ用バッファ制御部、11bは参照画像読出制御部、1
1cは復号化画像書込制御部、11dは復号化画像読出
制御部、11eはバス幅変換部である。
御部11aは、外部メモリ2内の符号化データ用バッフ
ァ領域17(図2)に空きがあると、入力バッファメモ
リ5(図1)にデータリクエスト信号を送り、それに応
じて送られてきた符号化データをバス変換部11eで処
理した後、この符号化データ用バッファ領域17に格納
するように、外部メモリ2へアドレス及び制御信号を出
力する。また、この符号化データ用バッファ制御部11
aは、復号用バッファメモリ6(図1)からデータリク
エスト信号を受けると、それに応じて符号化データ用バ
ッファ領域17(図2)から符号化データを読み出し、
バス変換部11eで処理した後、復号用バッファメモリ
6に転送する。
ニット9(図1)から動きベクトル信号を受け、それに
基づいて外部メモリ2にアドレス及び制御信号を出力
し、そのフレームメモリ領域14〜16(図2)から所
定の参照画像を読み出す。
ユニット9(図1)からの復号化画像を外部メモリ2で
のフレームメモリ領域14〜16(図2)のいずれかに
格納するように、外部メモリ2へアドレス及び制御信号
を出力する。また、復号化画像読出制御部11dは、表
示のタイミングに合わせて、これらフレームメモリ領域
14〜16のいずれからか所望とする復号化画像を読み
出すためのアドレス及び制御信号を出力する。
2内のフレームメモリ領域14〜16での復号化画像の
書込み/読出し及び表示タイミングとの関係を示すタイ
ミングチャートであって、Vsyncは表示系の垂直同期信
号を示す。また、ここでは、図13で示した符号化映像
信号を復号するものとし、符号化データはピクチャがI
1,P5,B2,B3,B4,P9,B6,B7,B8
の順となっている。ここで、勿論、I1はIピクチャ、
P5,P9はPピクチャ、B2〜B4,B6〜B8はB
ピクチャであり、それらの数字は表示の順序を示してい
る。
ムメモリ領域14,15が参照画像としてのIピクチャ
またはPピクチャの書込みに割り当てられ、フレームメ
モリ領域16がBピクチャの書込みに割り当てられる。
ここでは、各ピクチャが1フレーム分の画像から構成さ
れているものとする。
号化処理が行なわれ、その復号化画像I1(以下、復号
前のピクチャと同じ符号を用いる)はフレームメモリ領
域14に書き込まれる。次の1フレーム期間では、復号
化画像I1をフレームメモリ領域14から読み出し、こ
れを参照画像としてP5ピクチャの復号化処理を行な
い、この結果得られた復号化画像P5をフレームメモリ
領域15に書き込む。そして、さらに次の1フレーム期
間では、これら復号化画像I1,P5を読み出して参照
画像とし、B2ピクチャの復号化処理を行なう。これに
よって得られる復号化画像B2はフレームメモリ領域1
6に書き込まれる。以下同様にして、各ピクチャの復号
化処理が行なわれる。
出しについて説明する。
リ領域14,15または16への書込みが行なわれる
と、次に、この同じフレームメモリ領域に新たな復号化
画像が書き込まれる前にこの読出しが行なわれなければ
ならない。例えば、図4でB2ピクチャに着目すると、
このB2ピクチャが復号化処理されてフレームメモリ領
域16に書き込まれた後、引き続き次の1フレーム期間
では、B3ピクチャが復号化処理されてフレームメモリ
領域16に書き込まれることになる。
めの読出し開始をB2ピクチャの復号化処理が完全に終
了するまで待たせたとすると、この読出しが次のB3ピ
クチャの復号化及びその復号化画像B3のフレームメモ
リ領域16への書込みと重なってしまうので、フレーム
メモリ領域がもう1つ余分に用意し、復号化画像B2,
B3を夫々別々のフレームメモリ領域に格納するように
しなければならない。
処理(書込み)が完全に終了するまでその表示(読出
し)を待つ必要はなく、復号化処理が済んだ部分から後
追いで順次読み出していけばよい。このようにすること
により、Bピクチャ用のフレームメモリ領域として1フ
レーム分あるだけで、Bピクチャの復号化処理と表示が
問題なく行なえることになる。
に符号量の偏りがあるので、復号化処理の進み具合は局
所的にムラが存在する。そこで、この実施例において
は、図4に示したように、B2ピクチャの復号化処理
(書込み)開始から1フィールド遅れて復号化画像B2
の表示(読出し)を開始するようにして、マージンを取
っている。
限にして効率的に利用しながら復号化処理を行なうため
には、表示系の垂直同期信号Vsyncに同期して復号化処
理を制御することが不可欠であり、表示系の垂直同期信
号Vsyncのタイミングを無視した復号化処理は現実的で
ない。
以上のように、復号化処理を制御するものであって、こ
のためのタイミング・制御信号を生成して出力する。か
かるタイミング・制御信号を図5により説明する。但
し、ここでは、復号化画像による映像信号がNTSC方
式のテレビジョン信号に準拠した映像信号であるものと
し、図中のVsync,Hsyncは夫々復号化画像を表示するた
めの垂直,水平同期信号である。
示したピクチャレイヤ以上の階層の復号化処理を開始す
ることを示す制御信号(PictStart)と、スライスレイヤ
を含む1マクロブロックの復号化を開始することを示す
制御信号(MbStart)とからなっている。
に相当する場合、図5(1)に示すように、1フレーム
毎に制御信号(PictStart)を1個、制御信号(MbStart)
を1フレーム分のマクロブロック数を復号化するのに充
分な個数だけ夫々出力する。同様に、復号化しようとす
るピクチャが1フィールドに相当する場合には、図5
(2)に示すように、1フィールド毎に制御信号(PictS
tart)を1個、制御信号(MbStart)を1フィールド分の
マクロブロック数を復号化するのに充分な個数だけ出力
する。図5(1),(2)は、復号化しようとするピク
チャがフレーム画像であるか、フィールド画像であるか
に応じて適応的に変える。
の一具体例を示すブロック図であって、7aはバレルシ
フタ、7bは復号化テーブル、7cはバッファメモリ、
7dはバッファメモリ制御器、7eはスタートコード検
出器、7fはタイミング制御器、7gは復号制御器であ
る。
(図1)からの符号化データは、バレルシフタ7aに供
給される。このバレルシフタ7aは、取り込んだ符号化
データの一部を復号化テーブル7bに供給する。復号化
しようとする符号は、一般に、可変長符号であるので、
この復号化テーブル7bからその符号長を受けとって次
の符号データの頭出しを行なう。バレルシフタ7a内の
符号化データを使い切ると、復号用バッファメモリ6
(図1)に対してデータリクエスト信号を送り、次の符
号化データを要求する。
まれるパラメータとDCT係数とを復号化するものであ
って、図7に示すように、n個のテーブルからなり、テ
ーブル1はDCT係数を、テーブル2〜nはパラメータ
や符号長などのDCT係数以外の特定の符号を夫々復号
化するためのものである。後述する復号制御信号によ
り、それらのうちのどれを選択するか決定される。
符号が選択されたテーブル中に存在しない場合には、エ
ラーが発生したと判断してエラー検出信号を出力する。
られる夫々の符号の符号長データはバレルシフタ7aに
供給される。また、復号化テーブル7bから出力された
データのうちのDCT係数は一旦バッファメモリ7cに
格納され、1ブロック分である64個のDCT係数が揃
うと、IDCTユニット8(図1)に出力する。
タを備え、復号化テーブル7bから出力されるDCT係
数の個数をカウントしてバッファメモリ制御信号を出力
し、上記のように、バッファメモリ7cを制御する。万
一DCT係数が64個より多く送られた場合には、エラ
ーが発生したと判断してエラー検出信号を出力する。
タが供給され、その中からスタートコード(図15を参
照)に特有なパターンを検出すると、スタートコード検
出信号を出力する。
を制御するのが、タイミング制御器7fと復号制御器7
gである。
例を示すブロック図であって、7f1は復号タイミング
制御部、7f2はMBアドレスカウント部、7f3はM
Bアドレス抽出部、7f4はMBアドレス比較制御部で
ある。
1は、タイミングユニット12(図1)からタイミング
・制御信号が供給され、復号制御器7g(図6)を始め
とする可変長復号ユニット7内の処理ブロックに適切な
タイミングで動作開始及び停止の指示を与える復号タイ
ミング制御信号を生成出力する。即ち、タイミング・制
御信号の制御信号(PictStart)によってピクチャレイヤ
の開始が指示され、また、制御信号(MbStart)によって
マクロブロックの開始が指示されて、この復号タイミン
グ制御信号が生成される。
イミング・制御信号のうちの制御信号(PictStart)によ
ってクリアされ、制御信号(MbStart)をカウントするこ
とにより、復号化タイミング上のマクロブロックアドレ
スを生成する。一方、MBアドレス抽出部7f3は、復
号化テーブル7b(図6)で符号化データを解析した結
果得られるパラメータを基に、符号化データ上のマクロ
ブロックアドレスを抽出して再生する。復号化処理はタ
イミング・制御信号をタイミング基準として行なわれ、
正常の復号化処理では、タイミング・制御信号の制御信
号(MbStart)が制御信号(PictStart)から何
個目であるのものであるかで決まるマクロブロックアド
レスのマクロブロックが処理される。このため、復号化
処理が正常に行なわれている場合には、これら2つのマ
クロブロックアドレスは一致するはずである。そこで、
MBアドレス比較制御部7f4で両者が比較され、もし
後者(即ち、符号化データから抽出されたマクロブロッ
クアドレス)が遅れている場合には、エラーが発生した
と判断してエラー検出信号を出力する。もし後者が進み
すぎていた場合には、一致するまでの間このマクロブロ
ックの復号化処理を一時停止させる復号タイミング制御
信号を出力する。
体例を示すブロック図であって、7g1は復号状態カウ
ンタ、7g2は分岐先計算部、7g3はエラー検出器、
7g4はエラーレベルカウンタである。
め定義された符号が決められた順番で配列されている。
但し、この順番は、ただ単純に符号が並んでいるだけで
はなく、条件に応じて特定の符号の配列順や存在が変化
する。そして、その条件自体を表わすデータも符号化デ
ータ中に符号化されている。
切に復号化処理するために、この実施例では、図9に示
すように、復号制御器7g内に復号状態カウンタ7g1
を設け、それによって上記符号の順番を含めた復号化処
理の状態を管理,制御するようにしている。復号状態カ
ウンタ7g1で保持される値は現在の復号状態を示して
おり、それは、同時に、復号制御信号として可変長復号
ユニット7内の各処理ブロック(図6)の制御に用いら
れる。
が示す現在の復号状態とその時点までに復号化されたパ
ラメータの値に基づいて次の復号状態を決定し、これを
復号状態カウンタ7g1に指示する。このようにして、
符号化データ中に含まれている条件データに基づいて、
適切な順番で符号を解析することが可能となる。
ファメモリ7d,タイミング制御器7f(図6,図
8)、または、後述のエラー検出器7g3からエラー検
出信号を受けると、エラー処理を行なうルーチンに分岐
するように復号状態カウンタ7g1に指示する。さら
に、符号化データの規格上決められた位置以外でスター
トコードを検出した場合も、エラーと判断してエラー処
理ルーチンに分岐させる。
b(図6)で復号化されたパラメータの値を調べ、それ
が予め決められた範囲内に収まっているかどうかをチェ
ックする。もし収まっていない場合には、エラーが発生
したと判断してエラー検出信号を出力する。また、符号
化データ中にシーケンスエラーコードを検出した場合で
も、やはりエラーが発生したと判断してエラー検出信号
を出力する。
出によって復号制御器7gがエラー処理ルーチンに分岐
した場合、復号状態カウンタ7g1からの復号制御信号
によってそのエラーレベルを判断する。この判断結果を
表わすエラーレベル信号は復号化装置1内の各処理ブロ
ックに分配される。
時の処理についてさらに詳しく説明する。
によってエラーが検出されると、分岐先計算部7g2の
指示でエラー処理ルーチンに分岐する。このエラー処理
ルーチンの一具体例を図10によって説明する。
1)と、エラーレベルを1に設定する(ステップ10
2)。具体的には、エラーレベルカウンタ7g4(図
9)が復号状態を復号状態カウンタ7g1(図6)から
の復号制御信号から検知して、エラーレベルを1に設定
する(以下、エラーレベルの設定は同様の仕組みで行な
われる)。
t)(これは、復号の垂直同期パルスとみられるもので
ある)を検出したかどうかを調べ(ステップ103)、
検出していたときには、エラーレベルを2に変更し(ス
テップ106)、検出していなければ、正常な復号化処
理へ復帰するきっかけとなるスタートコードを検出した
かどうかを調べる(ステップ104)。スタートコード
を検出した場合、即ち、復号の垂直同期信号(PictStar
t)が検出する前にスタートコードを検出した場合、こ
のエラーは格別大きな影響力がなく、重大性が低いもの
として、正常に復号化処理への復帰処理を行なう(ステ
ップ113)。
トコードも検出されないときには、ステップ103に戻
り、復号の垂直同期信号(PictStart),スタートコード
のいずれかを検出するまで、ステップ103,104の
動作が繰り返される。
3)は、スライスレイヤ以上の階層で復帰を図るルーチ
ンである。このように、エラーレベルが1の場合には、
符号化データの階層構造のうちのスタートコードを有す
るレイヤとしては最下層であるスライスで復帰を図るこ
とができる。
垂直同期信号(PictStart)を検出した場合には、エラー
中に他のピクチャが移ってしまったなどの事態が生じ、
エラーレベル1のエラーよりも重大なものとなる。この
ため、かかるエラーに対しては、エラーレベルを2に設
定し(ステップ106)、先のステップ103,104
と同様に、復号の垂直同期信号(PictStart),スタート
コードのいずれかを検出する処理を繰り返す(ステップ
107,108)。
t)よりも先にスタートコードを検出した場合には、さ
らに、それがピクチャヘッダ以上であるかどうかを調べ
(ステップ109)、そうであるならば、復帰処理を行
ない(ステップ114)、ピクチャヘッダより下位のレ
イヤ、即ち、スライスヘッダである場合には、再度ステ
ップ107に戻るようにしている。
には、ピクチャレイヤ以上の階層の開始から復帰を図る
ようにすることが可能である。
垂直同期信号(PictStart)を検出した場合には(ステッ
プ107)、ピクチャの開始さえ検出されないような重
大性が最も高いエラーが生じたことになり、このような
エラーに対しては、エラーレベルを3に設定する(ステ
ップ110)。そして、スタートコードを検出するまで
待ち(ステップ111)、スタートコードを検出する
と、それがシーケンスヘッダ以上であるかどうかを調べ
(ステップ112)、そうであるならば、復帰処理を行
ない(ステップ115)、シーケンスレイヤより下位の
レイヤのヘッダである場合には、再度ステップ111に
戻るようにしている。
には、シーケンスレイヤ以上のみで復帰を図るようにす
ることが可能である。
号は、復号化装置1内の図1に示す各ブロックに分配さ
れている。
いて説明する。
は、動き補償ユニット9で、通常の処理によってマクロ
ブロックの画像を復号する代わりに、現在処理中のマク
ロブロックと同じ位置の直前の参照画像のデータを用い
てこのマクロブロックのエラーを隠す。そのためには、
メモリコントローラ11にゼロの動きベクトルを与えて
参照画像を読み出させる。このようにして、最も軽微な
エラーであるレベル1の場合、エラー隠しはマクロブロ
ック単位で行なわれるので、その後正常な復号化処理に
復帰した場合でも、エラーが画面上に与える影響は最小
限で済むことになる。
ト10で、現在復号中のピクチャを表示する代わりに、
既に復号済みの直前のピクチャ(参照画像)を表示する
ようにしてエラーを隠す。そのためには、メモリコント
ローラ11に送る表示画像を指定する信号を、エラー時
には、直前の参照画像を指定するように切り替える。こ
のようにして、エラーレベル2の場合には、ピクチャ単
位でエラー隠しを行なうようにすることができる。
重大なエラーであって、それ以上そのまま復号を継続す
ることが困難であると判断し、一旦入力バッファメモリ
5や復号用バッファメモリ6,メモリ2の符号化データ
用バッファ領域17(図2)をクリアする。この符号化
データ用バッファ領域17のクリアは、メモリコントロ
ーラ11内の符号化データ用バッファ制御部11a(図
3)にエラーレベルが3のエラーレベル信号を送ること
によって行なわれる。その後、新たに入力端子3から入
力された符号化データに対して復号化を試みる。また、
可変長復号ユニット7がシーケンスヘッダを発見して正
常な復号化処理に復帰するまでの間、表示ユニット10
は既に復号済みの直前のピクチャ(参照画像)を表示し
続けるようにする。
から復帰するまでの時間でエラーレベルを複数の段階に
評価をするものであって、これにより、夫々のエラーレ
ベルに応じて復帰させる過程を異ならせることが可能で
ある。また、夫々のエラーレベルに応じた適切なエラー
隠しを行なうことができるので、エラーの影響で画像が
乱れる時間を必要最低限に抑えることが可能である。
体例を示すブロック図であって、7g5はエラー回数カ
ウンタであり、図9に対応する部分には同一符号を付け
て重複する説明を省略する。
た構成にエラー回数カウンタ7g5が追加されたもので
あり、このエラー回数カウンタ7g5は、タイミング制
御器7f(図6)からエラー検出信号を受けると、その
カウンタ値を1だけ増加させてエラー回数を計数し、そ
の計数値を分岐先計算部7g2に与える。
御器7gでのエラー処理ルーチンの一具体例について説
明する。
ものと異なる点は、エラーレベルの評価を復号の復号の
垂直同期信号(PictStart)という時間に基づいた信号で
行なうのではなく、過去にエラーの発生した回数で行な
うようにした点にある。
ラーが検出されると、エラー回数カウンタ7g5のカウ
ント値が1だけ増加するとともに、エラー処理ルーチン
に分岐する(ステップ201)。ここで、過去にエラー
が発生した回数を調べ、それが1回(即ち、今回が初め
て)であるならば、エラーレベルを1に設定し(ステッ
プ203)、スタートコードを検出するまで待機する
(ステップ204)。そして、スタートコードを検出す
ると、復帰処理ルーチン(ステップ213)に映る。
は、スライスレイヤ以上で復帰を図るルーチンであり、
エラーレベルが1の場合には、符号化データの階層構造
のうちのスタートコードを有するレイヤとしては最下層
であるスライスで復帰を図ることができる。
テップ202)、かつ、過去のエラー発生回数が2回
(即ち、今回が2回目)であるときには(ステップ20
6)、エラーレベルを2に設定し(ステップ207)、
スタートコードを検出するまで待機する(ステップ20
8)。そして、スタートコードを検出すると、それがピ
クチャヘッダ以上であるかどうかを調べ(ステップ20
9)、そうであれば、復帰処理に移行し(ステップ21
4)、ピクチャヘッダより下位のレイヤ、即ち、スライ
スヘッダである場合には、再度ステップ208に戻るよ
うにしている。この点がエラーレベルが1のときと異な
る。
には、ピクチャレイヤ以上のみで復帰を図るようにする
ことが可能である。
には(ステップ202)、エラーレベルを3に設定し
(ステップ210)、スタートコードを検出するまで待
機する(ステップ211)。スタートコードを検出した
場合には、さらに、それがシーケンスヘッダ以上である
かどうかを調べ(ステップ212)、そうであれば、復
帰処理に移行し(ステップ215)、シーケンスレイヤ
より下位のレイヤのヘッダであった場合には、再度ステ
ップ211に戻るようにしている。
には、シーケンスレイヤ以上のみで復帰を図るようにす
ることが可能である。
理については、先に説明したものと同様である。
発生した回数でエラーレベルを複数の段階に評価するも
のであり、夫々のエラーレベルに応じて復帰させる過程
を異ならせることが可能である。また、夫々のエラーレ
ベルに応じた適切なエラー隠しを行なうことができるの
で、エラーの影響で画像が乱れる時間を必要最低限に抑
えることが可能である。
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
をMPEGに準じたものとしたが、これに限らず、同様
の性質を備えた別の符号化方法で符号化されたデータで
あってもよい。
復号化処理とメモリ2内に設けられたフレームメモリ領
域14〜16の利用及び表示のタイミングの関係を、各
ピクチャが1フレーム分の画像から構成されている場合
を例として説明したが、これに限定されるものではな
く、各ピクチャが1フィールド分の画像から構成されて
いる場合についても同様である。
ト12(図1)からの制御信号をNTSC方式のテレビ
ジョン信号を例として説明したが、これに限定されるも
のではなく、他の方式のテレビジョン信号でも同様であ
る。
ーレベルを3段階に評価するものとしたが、これに限定
されるものではなく、さらに細かくあるいは逆に2段階
にしてもよく、必要に応じて変えてよい。
ーチンでは、エラーレベルを評価するための信号として
復号の垂直同期信号(PictStart)を用いたが、これに限
定されるものではなく、表示系の垂直同期パルス(Vsyn
c)そのものあるいは他のこれに密接に関係する信号を
用いるようにしてもよい。
ーレベルが2以上の場合、既に復号済みのピクチャ(参
照画像)を表示するようにしたが、これに限定されるも
のではなく、例えば無地の画像や他の任意の画像を表示
するようにしてもよい。
エラーから復帰するまでの時間によりあるいはエラーが
発生した回数により、エラーレベルを複数の段階に評価
し、夫々のエラーレベルに応じて復帰させる過程を異な
らせることが可能であって、夫々のエラーレベルに応じ
た適切なエラー隠しを行なうことができるので、エラー
の影響で画像が乱れる時間を必要最低限に抑えることが
できる。
及びそれを用いた復号化装置の一実施例を示すブロック
図である。
す模式図である。
示すブロック図である。
とメモリ内のフレームメモリ領域での復号画像の書込み
/読出し及び表示タイミングとの関係を示すタイミング
チャートである。
る制御信号の一具体例を示す図である。
示すブロック図である。
ブロック図である。
すブロック図である。
ック図である。
処理ルーチンの一具体例を示すフローチャートである。
ブロック図である。
ー処理ルーチンの一具体例を示すフローチャートであ
る。
図である。
ックの構成を示す図である。
を示す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 符号化された映像信号の復号処理方法に
おいて、 復号化処理中に発生するエラーを検出し、 検出される該エラーの重要性の程度を複数のレベルに評
価し、 エラーから正常な復号化処理への復帰の段階をその評価
レベルに応じて異ならせることを特徴とする符号化映像
信号の復号化処理方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記符号化映像信号の符号列中に挿入されたエラーコー
ドを検知することにより、前記エラーの発生を検出する
ことを特徴とする符号化映像信号の復号化処理方法。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記符号化映像信号の符号列の中から正規の符号として
予め定義された以外の符号を検知することにより、前記
エラーの発生を検出することを特徴とする符号化映像信
号の復号化処理方法。 - 【請求項4】 請求項1において、 前記符号化映像信号の特定の種類の符号が夫々異なるテ
ーブルによって復号化され、 これらテーブルの少なくとも1つで、そこに定義されて
いない符号が入力されたことを検知することにより、前
記エラーの発生を検出することを特徴とする符号化映像
信号の復号化処理方法。 - 【請求項5】 請求項1において、 前記符号化映像信号を復号化して得られたパラメータの
値が予め定義された範囲以外であることを検知すること
により、前記エラーの発生を検出することを特徴とする
符号化映像信号の復号化処理方法。 - 【請求項6】 請求項1において、 前記検出エラーは、その検出によって第1番目のエラー
レベルと評価し、 第n番目(但し、n=1,2,3,……)のエラーレベ
ルと評価されたエラーは、このエラーから前記正常な復
号化処理へ復帰する前に復号タイミングに同期したパル
ス信号を検知したとき、第n+1番目のエラーレベルと
評価することを特徴とする符号化映像信号の復号化処理
方法。 - 【請求項7】 請求項1において、 前記エラーの検出毎に計数値が1ずつ増加するエラーの
発生回数の計数を行ない、その計数値に応じたレベルと
してそのとき検出した該エラーを評価することを特徴と
する符号化映像信号の復号化処理方法。 - 【請求項8】 符号化された映像信号の復号化装置にお
いて、 復号化中の該符号化映像信号のエラーを検出するエラー
検出手段と、 該検出エラーの重要度の程度を複数のレベルに評価する
エラー評価手段と、 該エラーから正常な復号化処理への復帰の段階をその評
価レベルに応じて異ならせる復号化処理制御手段とを具
備したことを特徴とする符号化映像信号の復号化装置。 - 【請求項9】 請求項8において、 前記エラー検出手段は、前記符号化映像信号の符号列中
に挿入されたエラーコードを検知することによってエラ
ー発生を検出することを特徴とする符号化映像信号の復
号化装置。 - 【請求項10】 請求項8において、 前記エラー検出手段は、前記符号化映像信号の符号列の
中から正規の符号として予め定義された以外の符号を検
知することによってエラー発生を検出することを特徴と
する符号化映像信号の復号化装置。 - 【請求項11】 請求項8において、 前記符号化映像信号の特定の種類の符号を復号化するた
めのテーブルを夫々の符号に対応して複数個備え、 復号化しようとする該符号に対応して該テーブルの中か
ら適切な1つが前記復号処理制御手段によって選択さ
れ、 前記エラー検出手段は、該テーブルの少なくとも1つで
そこに定義されていない符号の入力があったとき、エラ
ーが発生したと判断することを特徴とする符号化映像信
号の復号化装置。 - 【請求項12】 請求項8において、 前記エラー検出手段は、前記符号化映像信号を復号化し
て得られたパラメータの値が予め定義された範囲以外で
あることを検知することによってエラー発生を検出する
ことを特徴とする符号化映像信号の復号化装置。 - 【請求項13】 請求項8において、 前記エラー評価手段は、 前記エラーを、それが前記エラー検出手段で検出される
ことにより、第1番目のエラーレベルと評価し、 第n番目(但し、n=1,2,3,……)のエラーレベ
ルと評価したエラーを、このエラーから前記正常な復号
化処理へ復帰する前に復号タイミングに同期したパルス
信号を検知したとき、第n+1番目のエラーレベルと評
価することを特徴とする符号化映像信号の復号化装置。 - 【請求項14】 請求項8において、 前記エラー評価手段は、 前記エラー検出手段でエラーが検出される毎にこれを計
数して計数値を1ずつ増加させるカウンタと、 前記エラー検出手段で検出されるエラーを該計数値に応
じたレベルに評価する手段とを備えたことを特徴とする
符号化映像信号の復号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18444595A JP3810830B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 符号化映像信号の復号化処理方法及びそれを用いた復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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JP18444595A Expired - Fee Related JP3810830B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 符号化映像信号の復号化処理方法及びそれを用いた復号化装置 |
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1995
- 1995-07-20 JP JP18444595A patent/JP3810830B2/ja not_active Expired - Fee Related
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