JPH0974557A - Decoder and mpeg video decoder - Google Patents

Decoder and mpeg video decoder

Info

Publication number
JPH0974557A
JPH0974557A JP27137795A JP27137795A JPH0974557A JP H0974557 A JPH0974557 A JP H0974557A JP 27137795 A JP27137795 A JP 27137795A JP 27137795 A JP27137795 A JP 27137795A JP H0974557 A JPH0974557 A JP H0974557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
picture
bit buffer
buffer
threshold value
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP27137795A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3203169B2 (en
Inventor
Shigeyuki Okada
茂之 岡田
Keita Kawahara
桂太 河原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP27137795A priority Critical patent/JP3203169B2/en
Priority to US08/557,615 priority patent/US5754241A/en
Priority to DE69526562T priority patent/DE69526562T2/en
Priority to EP95118011A priority patent/EP0713341B1/en
Publication of JPH0974557A publication Critical patent/JPH0974557A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3203169B2 publication Critical patent/JP3203169B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/007Transform coding, e.g. discrete cosine transform

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an MPEG video decoder simple in configuration and capable of avoiding overflow of a bit buffer without degrading picture quality at the time of a high speed reproduction. SOLUTION: A picture skip circuit 6 is connected to the side of a node 6a at the time of a normal reproduction and transfers each picture read from a bit buffer 2 as is to a decode core circuit 4. In the picture skip circuit 6, the connection to the side of each node 6a and 6b is switched in accordance with the controls of a picture header detection circuit 3 and a decision circuit 5, each picture read from the bit buffer 2 is thinned by a picture unit and the picture is transferred to the decode core circuit 4. Namely, when the picture skip circuit 6 is connected to the side of the node 6b, the picture read from the bit buffer 2 is skipped without being transferred to the decode core circuit 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はデコーダおよびMP
EG(Moving Picture Expert Group )ビデオデコーダ
に関するものである。
The present invention relates to a decoder and an MP.
The present invention relates to an EG (Moving Picture Expert Group) video decoder.

【0002】[0002]

【従来の技術】マルチメディアで扱われる情報は、膨大
な量で且つ多種多様であり、これらの情報を高速に処理
することがマルチメディアの実用化を図る上で必要とな
ってくる。情報を高速に処理するためには、データの圧
縮・伸長技術が不可欠となる。そのようなデータの圧縮
・伸長技術として「MPEG」方式が挙げられる。この
MPEG方式は、ISO(International Organization
for Standardization)/IEC(Intarnational Elec
trotechnical Commission )傘下のMPEG委員会(IS
O/IEC JTC1/SC29/WG11)によって標準化されつつある。
2. Description of the Related Art The information handled by multimedia is enormous and diverse, and it is necessary to process such information at high speed in order to put multimedia into practical use. In order to process information at high speed, data compression / decompression technology is indispensable. As such data compression / decompression technology, the “MPEG” method is exemplified. This MPEG system is based on the ISO (International Organization).
for Standardization) / IEC (Intarnational Elec)
trotechnical Commission)
It is being standardized by O / IEC JTC1 / SC29 / WG11).

【0003】MPEGは3つのパートから構成されてい
る。パート1の「MPEGシステムパート」(ISO/IEC
IS 11172 Part1:Systems)では、ビデオデータとオーデ
ィオデータの多重化構造(マルチプレクス・ストラクチ
ャ)および同期方式が規定される。パート2の「MPE
Gビデオパート」(ISO/IEC IS 11172 Part2:Video)で
は、ビデオデータの高能率符号化方式およびビデオデー
タのフォーマットが規定される。パート3の「MPEG
オーディオパート」(ISO/IEC IS 11172 Part3:Audio)
では、オーディオデータの高能率符号化方式およびオー
ディオデータのフォーマットが規定される。
[0003] MPEG is composed of three parts. Part 1 “MPEG System Part” (ISO / IEC
IS 11172 Part1: Systems) defines a multiplex structure (multiplex structure) of video data and audio data and a synchronization method. Part 2 "MPE
In the "G video part" (ISO / IEC IS 11172 Part2: Video), a high-efficiency encoding method of video data and a format of the video data are specified. Part 3, "MPEG
Audio Part ”(ISO / IEC IS 11172 Part3: Audio)
Defines a high-efficiency encoding method of audio data and a format of audio data.

【0004】MPEGビデオパートで取り扱われるビデ
オデータは動画に関するものであり、その動画は1秒間
に数十個(例えば、30個)のフレーム(静止画、コ
マ)によって構成されている。ビデオデータは、シーケ
ンス(Sequence)、GOP(Group Of Pictures )、ピ
クチャ、スライス(Slice )、マクロブロック(Macrob
lock)、ブロックの順に6層の階層構造から成る。
[0004] The video data handled by the MPEG video part relates to a moving image, and the moving image is composed of several tens (eg, 30) frames (still images, frames) per second. Video data includes a sequence (Sequence), a GOP (Group Of Pictures), a picture, a slice (Slice), and a macro block (Macrob).
lock), and a block in order of 6 layers.

【0005】また、MPEGには主にエンコードレート
の違いにより、現在のところ、MPEG−1,MPEG
−2の2つの方式がある。MPEG−1においてフレー
ムはピクチャに対応している。MPEG−2において
は、フレームまたはフィールドをピクチャに対応させる
こともできる。フィールドは、2個で1つのフレームを
構成している。ピクチャにフレームが対応している構造
はフレーム構造と呼ばれ、ピクチャにフィールドが対応
している構造はフィールド構造と呼ばれる。
[0005] At present, MPEG-1 and MPEG-1 are mainly used due to differences in encoding rates.
-2. In MPEG-1, a frame corresponds to a picture. In MPEG-2, a frame or a field can correspond to a picture. Two fields constitute one frame. A structure in which a frame corresponds to a picture is called a frame structure, and a structure in which a field corresponds to a picture is called a field structure.

【0006】MPEGでは、フレーム間予測と呼ばれる
圧縮技術を用いる。フレーム間予測は、フレーム間のデ
ータを時間的な相関に基づいて圧縮する。フレーム間予
測では双方向予測が行われる。双方向予測とは、過去の
再生画像(または、ピクチャ)から現在の再生画像を予
測する順方向予測と、未来の再生画像から現在の再生画
像を予測する逆方向予測とを併用することである。
[0006] MPEG uses a compression technique called inter-frame prediction. Inter-frame prediction compresses data between frames based on temporal correlation. In the inter-frame prediction, bidirectional prediction is performed. The bidirectional prediction is to use both forward prediction for predicting a current reproduced image from a past reproduced image (or picture) and backward prediction for predicting a current reproduced image from a future reproduced image. .

【0007】この双方向予測は、Iピクチャ(Intra-Pi
cture ),Pピクチャ(Predictive-Picture),Bピク
チャ(Bidirectionally predictive-Picture)と呼ばれ
る3つのタイプのピクチャを規定している。Iピクチャ
は、過去や未来の再生画像とは無関係に、独立して生成
される。Pピクチャは順方向予測(過去のIピクチャま
たはPピクチャからの予測)により生成される。Bピク
チャは双方向予測により生成される。双方向予測におい
てBピクチャは、以下に示す3つの予測のうちいずれか
1つにより生成される。順方向予測;過去のIピクチ
ャまたはPピクチャからの予測、逆方向予測;未来の
IピクチャまたはPピクチャからの予測、双方向予
測;過去および未来のIピクチャまたはPピクチャから
の予測。そして、これらI,P,Bピクチャがそれぞれ
エンコードされる。つまり、Iピクチャは過去や未来の
ピクチャが無くても生成される。これに対し、Pピクチ
ャは過去のピクチャが無いと生成されず、Bピクチャは
過去または未来のピクチャが無いと生成されない。
[0007] This bidirectional prediction is based on an I-picture (Intra-Pi
), a P picture (Predictive-Picture), and a B picture (Bidirectionally predictive-Picture). The I picture is generated independently of a past or future reproduced image. The P picture is generated by forward prediction (prediction from a past I picture or P picture). B pictures are generated by bidirectional prediction. In bidirectional prediction, a B picture is generated by any one of the following three predictions. Forward prediction; prediction from past I or P pictures; backward prediction; prediction from future I or P pictures, bidirectional prediction; prediction from past and future I or P pictures. Then, these I, P, and B pictures are respectively encoded. That is, an I picture is generated even if there is no past or future picture. In contrast, a P picture is not generated without a past picture, and a B picture is not generated without a past or future picture.

【0008】フレーム間予測では、まず、Iピクチャが
周期的に生成される。次に、Iピクチャよりも数フレー
ム先のフレームがPピクチャとして生成される。このP
ピクチャは、過去から現在への一方向(順方向)の予測
により生成される。続いて、Iピクチャの前、Pピクチ
ャの後に位置するフレームがBピクチャとして生成され
る。このBピクチャを生成するとき、順方向予測,逆方
向予測,双方向予測の3つの中から最適な予測方法が選
択される。一般的に連続した動画では、現在の画像とそ
の前後の画像とは良く似ており、異なっているのはその
一部分に過ぎない。そこで、前のフレーム(例えば、I
ピクチャ)と次のフレーム(例えば、Pピクチャ)とは
同じであると仮定し、両フレーム間に変化があればその
差分(Bピクチャのデータ)のみを抽出して圧縮する。
これにより、フレーム間のデータを時間的な相関に基づ
いて圧縮することができる。
In the inter-frame prediction, first, an I picture is periodically generated. Next, a frame several frames ahead of the I picture is generated as a P picture. This P
The picture is generated by one-way (forward) prediction from the past to the present. Subsequently, a frame located before the I picture and after the P picture is generated as a B picture. When generating this B picture, an optimal prediction method is selected from three of forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction. In general, in a continuous moving image, a current image and images before and after the current image are very similar, and only a part thereof is different. Then, the previous frame (for example, I
Assuming that the picture and the next frame (for example, a P picture) are the same, if there is a change between both frames, only the difference (B picture data) is extracted and compressed.
Thus, data between frames can be compressed based on temporal correlation.

【0009】このようにMPEGビデオパートに準拠し
てエンコードされたビデオデータのデータ列(ビットス
トリーム)は、MPEGビデオストリーム(以下、ビデ
オストリームと略す)と呼ばれる。
A data string (bit stream) of video data encoded in accordance with the MPEG video part in this way is called an MPEG video stream (hereinafter abbreviated as video stream).

【0010】ところで、MPEG−1は主にビデオCD
(Compact Disc)やCD−ROM(CD-Read Only Memor
y )などの記録媒体を用いた蓄積メディアに対応してお
り、MPEG−2はMPEG−1をも含む幅広い範囲の
アプリケーションに対応している。
MPEG-1 is mainly used for video CDs.
(Compact Disc) and CD-ROM (CD-Read Only Memor
y)) and other storage media are used, and MPEG-2 is compatible with a wide range of applications including MPEG-1.

【0011】蓄積メディアにおいては、以下に示す3つ
の特殊再生機能が要求される。動画を通常の再生速度
より高速で再生(以下、高速再生という)する機能。
動画を通常の再生速度より低速で再生(以下、低速再生
という)する機能。動画を1フレームずつ再生(以
下、コマ送り再生という)する機能。高速再生機能は、
例えば、ユーザが短時間に動画を見るために早送り再生
を行う際や、見たい動画を探索するために早送り再生ま
たは早送り逆転再生を行う際に用いられる。また、低速
再生機能やコマ送り再生機能は、例えば、ユーザが動画
を注意深く見る際などに用いられる。
In the storage medium, the following three special reproduction functions are required. A function to play a video faster than normal playback speed (hereinafter referred to as high-speed playback).
A function to play a movie at a slower speed than the normal playback speed (hereinafter referred to as slow playback). A function to play a video one frame at a time (hereafter referred to as frame-by-frame playback). The fast playback function
For example, it is used when the user performs fast-forward playback to view a moving image in a short time, or when performing fast-forward playback or fast-forward reverse playback to search for a desired moving image. The low-speed playback function and the frame-by-frame playback function are used, for example, when the user carefully watches a moving image.

【0012】図8に、高速再生機能を備えた従来のMP
EGビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。MPE
Gビデオデコーダ101は、ビットバッファ102,ピ
クチャヘッダ検出回路103、MPEGビデオデコード
コア回路(以下、デコードコア回路と略す)104、ビ
デオストリームスキップ回路105、制御コア回路10
6から構成されている。
FIG. 8 shows a conventional MP having a high-speed playback function.
The principal block circuit of an EG video decoder is shown. MPE
The G video decoder 101 includes a bit buffer 102, a picture header detection circuit 103, an MPEG video decoding core circuit (hereinafter abbreviated as decoding core circuit) 104, a video stream skip circuit 105, and a control core circuit 10.
6.

【0013】制御コア回路106は各回路102〜10
5を制御する。ビデオCDなどの記録媒体から読み出さ
れたビデオストリームは、ビデオストリームスキップ回
路105を介してビットバッファ102へ転送される。
The control core circuit 106 includes the circuits 102 to 10 respectively.
Control 5 The video stream read from the recording medium such as a video CD is transferred to the bit buffer 102 via the video stream skip circuit 105.

【0014】ビットバッファ102はFIFO(First-
In-First-Out)構成のRAM(Random Access Memory)
から成るリングバッファによって構成され、ビデオスト
リームスキップ回路105から転送されてくるビデオス
トリームを順次蓄積する。
The bit buffer 102 is a FIFO (First-
In-First-Out (RAM) Random Access Memory (RAM)
The video stream transferred from the video stream skip circuit 105 is sequentially stored.

【0015】ピクチャヘッダ検出回路103は、ビット
バッファ102に蓄積されたビデオストリームの各ピク
チャの先頭に付くピクチャヘッダを検出する。制御コア
回路106は、ピクチャヘッダ検出回路103の検出結
果に基づいて、ビットバッファ102から1フレーム期
間毎に1つのピクチャ分ずつのビデオストリームを読み
出す。尚、MPEG−1では、1秒間に30個のフレー
ム(コマ)によって動画が構成されており、1フレーム
期間は1/30秒である。
The picture header detection circuit 103 detects a picture header attached to the head of each picture of the video stream stored in the bit buffer 102. The control core circuit 106 reads out a video stream of one picture for each frame period from the bit buffer 102 based on the detection result of the picture header detection circuit 103. In MPEG-1, a moving image is composed of 30 frames (frames) per second, and one frame period is 1/30 second.

【0016】デコードコア回路104は、ビットバッフ
ァ102から読み出された各ピクチャをMPEGビデオ
パートに準拠してデコードし、各ピクチャ毎のビデオ出
力を生成する。そのビデオ出力は、MPEGビデオデコ
ーダ101の外部に設けられたディスプレイ107へ出
力される。
The decode core circuit 104 decodes each picture read from the bit buffer 102 in accordance with the MPEG video part and generates a video output for each picture. The video output is output to the display 107 provided outside the MPEG video decoder 101.

【0017】ビットバッファ102が設けられているの
は、I,P,Bの各ピクチャのデータ量が異なっている
ためである。Iピクチャのデータ量は約30kバイト、
Pピクチャのデータ量は約10〜15kバイト、Bピク
チャのデータ量は0〜約6kバイトである。それに対し
て、通常の再生時に記録媒体から読み出されるビデオス
トリームのビットレートRB は一定である。デコードコ
ア回路104は各ピクチャ毎にデコードを行い、そのデ
コード処理時間は各ピクチャのデータ量によって異な
る。そのため、記録媒体から読み出されたビデオストリ
ームをデコードコア回路104へ直接転送すると、デコ
ードコア回路104においてデコード処理できないピク
チャがでてくる。これを防止するため、記録媒体から読
み出されたビデオストリームに対するバッファメモリと
してのビットバッファ102を設けることで、I,P,
Bの各ピクチャのデータ量の相違を吸収しているわけで
ある。
The bit buffer 102 is provided because the data amount of each picture of I, P and B is different. The data amount of I picture is about 30 kbytes,
The data amount of the P picture is about 10 to 15 kbytes, and the data amount of the B picture is 0 to about 6 kbytes. On the other hand, the bit rate RB of the video stream read from the recording medium during normal reproduction is constant. The decoding core circuit 104 performs decoding for each picture, and the decoding processing time differs depending on the data amount of each picture. Therefore, when the video stream read from the recording medium is directly transferred to the decode core circuit 104, some pictures cannot be decoded by the decode core circuit 104. In order to prevent this, by providing a bit buffer 102 as a buffer memory for the video stream read from the recording medium, I, P,
That is, the difference in the data amount of each B picture is absorbed.

【0018】ビデオストリームスキップ回路105は、
通常の再生時にはノード105a側に接続され、記録媒
体から読み出されたビデオストリームをそのままビット
バッファ102へ転送する。また、高速再生時には再生
速度に従って各ノード105a,105b側への接続が
切り換えられ、記録媒体から読み出されたビデオストリ
ームを再生速度に従って間欠的にビットバッファ102
へ転送する。すなわち、ビデオストリームスキップ回路
105がノード105b側に接続されると、記録媒体か
ら読み出されたビデオストリームはビットバッファ10
2へ転送されずにスキップされる。その結果、ビットバ
ッファ102へ転送されるビデオストリームは、ビデオ
ストリームスキップ回路105によってスキップされた
分だけ間引かれる。
The video stream skip circuit 105
During normal reproduction, it is connected to the node 105a side and transfers the video stream read from the recording medium to the bit buffer 102 as it is. In addition, during high-speed reproduction, the connection to the nodes 105a and 105b is switched according to the reproduction speed, and the video buffer read from the recording medium is intermittently bit-buffered according to the reproduction speed.
Transfer to That is, when the video stream skip circuit 105 is connected to the node 105b side, the video stream read from the recording medium is transferred to the bit buffer 10
It is skipped without being transferred to 2. As a result, the video stream transferred to the bit buffer 102 is thinned by the amount skipped by the video stream skip circuit 105.

【0019】前記したように、通常の再生時に記録媒体
から読み出されるビデオストリームのビットレートRB
は一定である。そのため、1ピクチャ分のビデオストリ
ームのデータ量が多すぎたり少なすぎたりして、ビット
バッファ102がオーバーフローしたりアンダーフロー
したりしないように、ビットバッファ102の占有率を
制御する必要がある。そこで、MPEGビデオパートで
は、仮想的なMPEGビデオデコーダが想定され、それ
に対する規定がなされている。
As described above, the bit rate RB of the video stream read from the recording medium during normal reproduction
Is constant. Therefore, it is necessary to control the occupancy rate of the bit buffer 102 so that the bit buffer 102 does not overflow or underflow due to too much or too little data amount of the video stream for one picture. Therefore, in the MPEG video part, a virtual MPEG video decoder is assumed and the definition for it is made.

【0020】図9に、通常の再生時におけるビットバッ
ファ102の占有量の変化を示す。ビットバッファ10
2の占有量Bm はビットレートRB をグラフの傾きとし
て上昇する。ビットレートRB は、シーケンスの先頭に
付くシーケンスヘッダのBR(Bit Rate)に従って式
(1)に示すように規定される。また、記録媒体から読
み出されるビデオストリームのピクチャレートRP はシ
ーケンスヘッダのPR(Picture Rate)によって規定さ
れる。そして、ビットバッファ102の容量Bは、シー
ケンスヘッダのVBV(Vbv[Video Bufferring Verifie
r] Buffer Size)に従って式(2)に示すように規定さ
れる。そして、1フレーム期間毎に、デコードコア回路
104がそのときデコードしようとする1ピクチャ分の
ビデオストリームが、ビットバッファ102から一気に
読み出される。ここで、1フレーム期間に記録媒体から
読み出されてビットバッファ102に入力されるビデオ
ストリームのデータ量Xは、ビットレートRB およびピ
クチャレートRP に従って式(3)に示すように規定さ
れる。従って、ビットバッファ102から1ピクチャ分
のビデオストリームが一気に読み出された直後のビット
バッファ102の占有量Bm (=B0 〜B6 )は、デー
タ量Xとビットバッファ102の容量Bとに基づいて、
式(4)に示す条件を満たすように規定される。
FIG. 9 shows changes in the occupied amount of the bit buffer 102 during normal reproduction. Bit buffer 10
The occupancy Bm of 2 increases with the bit rate RB as the slope of the graph. The bit rate RB is defined as shown in equation (1) according to the BR (Bit Rate) of the sequence header at the beginning of the sequence. The picture rate RP of the video stream read from the recording medium is defined by the PR (Picture Rate) of the sequence header. The capacity B of the bit buffer 102 is VBV (Vbv [Video Bufferring Verifie
r] Buffer Size) is defined as shown in equation (2). Then, for each frame period, the video stream for one picture to be decoded by the decode core circuit 104 at that time is read out from the bit buffer 102 at once. Here, the data amount X of the video stream read from the recording medium and input to the bit buffer 102 in one frame period is defined as shown in Expression (3) according to the bit rate RB and the picture rate RP. Therefore, the occupancy Bm (= B0 to B6) of the bit buffer 102 immediately after the video stream for one picture is read from the bit buffer 102 at once is based on the data amount X and the capacity B of the bit buffer 102.
It is defined so as to satisfy the condition shown in Expression (4).

【0021】 RB =400×BR ………(1) B=16×1024×VBV ………(2) X=RB /RP ………(3) 0<Bm <B−X=B−(RB /RP ) ………(4) 式(4)に示す条件を満たすようにビットバッファ10
2の占有量Bm が規定されていれば、ビットバッファ1
02がオーバーフローしたりアンダーフローしたりする
ことはない。逆に言えば、ビットバッファ102の占有
量Bm が閾値(B−X)を越えると、次の1フレーム期
間にビットバッファ102に入力されるビデオストリー
ムによってビットバッファ102がオーバーフローする
可能性が極めて高くなる。
RB = 400 × BR (1) B = 16 × 1024 × VBV (2) X = RB / RP (3) 0 <Bm <B−X = B− (RB / RP) (4) Bit buffer 10 so that the condition shown in equation (4) is satisfied.
If the occupancy Bm of 2 is specified, the bit buffer 1
02 does not overflow or underflow. Conversely, when the occupied amount Bm of the bit buffer 102 exceeds the threshold value (BX), it is extremely likely that the bit buffer 102 overflows due to the video stream input to the bit buffer 102 in the next one frame period. Become.

【0022】通常の再生時においては、式(4)が満た
されるように、ビットレートRB 、ピクチャレートRP
、容量Bの各値が規定されている。従って、式(2)
に示すようにビットバッファ102の容量Bを設定して
おけば、ビットバッファ102がオーバーフローしたり
アンダーフローしたりすることはない。
During normal reproduction, the bit rate RB and the picture rate RP are set so that the equation (4) is satisfied.
, And the respective values of the capacity B are specified. Therefore, equation (2)
If the capacity B of the bit buffer 102 is set as shown in, the bit buffer 102 will not overflow or underflow.

【0023】但し、実際のビットバッファ102では、
オーバーフローを確実に防止するために、式(2)に示
す容量Bに、デコードコア回路104のデコード処理時
間などを考慮したマージン分αを加えた値に容量が設定
される。通常、マージン分αは、式(3)に示すデータ
量Xと同程度の値に設定される。例えば、ビデオCDで
は、容量Bが46kバイト、データ量Xが6kバイトに
規定されているため、実際のビットバッファ102の容
量は52k(=B+X=46k+6k)バイトに設定さ
れる。
However, in the actual bit buffer 102,
In order to reliably prevent the overflow, the capacitance is set to a value obtained by adding the margin B in consideration of the decoding processing time of the decode core circuit 104 to the capacitance B shown in the equation (2). Normally, the margin α is set to a value similar to the data amount X shown in equation (3). For example, in the video CD, since the capacity B is defined as 46 kbytes and the data amount X is defined as 6 kbytes, the actual capacity of the bit buffer 102 is set to 52 k (= B + X = 46 k + 6 k) bytes.

【0024】高速再生時において、記録媒体から読み出
されたビデオストリームのビットレートは再生速度に従
って大きくなる。つまり、通常の再生速度のn倍の速度
で高速再生する際には、記録媒体から読み出されたビデ
オストリームのビットレートは通常の再生時のビットレ
ートRB のn倍(=n×RB )となる。
During high speed reproduction, the bit rate of the video stream read from the recording medium increases with the reproduction speed. That is, when performing high-speed reproduction at a speed n times the normal reproduction speed, the bit rate of the video stream read from the recording medium is n times (= n × RB) the bit rate RB at the normal reproduction. Become.

【0025】しかし、上記したように、ビットバッファ
102の容量Bは通常の再生時に対応して設定されてい
るため、ビデオストリームのビットレートがn×RB に
なると、ビットバッファ102はオーバーフローするこ
とになる。従って、高速再生時には、前記したようにビ
デオストリームスキップ回路105を制御することによ
り、ビットバッファ102へ転送されるビデオストリー
ムが間引かれる。その結果、ビットバッファ102へ転
送されるビデオストリームのビットレートは、通常の再
生時のビットレートRB と実質的に等しくなり、ビット
バッファ102のオーバーフローは回避される。
However, as described above, since the capacity B of the bit buffer 102 is set corresponding to the normal reproduction, when the bit rate of the video stream becomes n × RB, the bit buffer 102 overflows. Become. Therefore, at the time of high speed reproduction, the video stream transferred to the bit buffer 102 is thinned by controlling the video stream skip circuit 105 as described above. As a result, the bit rate of the video stream transferred to the bit buffer 102 becomes substantially equal to the bit rate RB during normal reproduction, and overflow of the bit buffer 102 is avoided.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】従来のMPEGビデオ
デコーダ101には以下の問題がある。 通常の再生時において、式(2)に示すようにビット
バッファ102の容量Bを設定しておけば、理想的な状
態ではビットバッファ102がオーバーフローすること
はない。しかし、実際の状態では、式(2)に示すよう
にビットバッファ102の容量Bを設定しておいても、
以下に示す場合においてビットバッファ102がオーバ
ーフローする恐れがある。
The conventional MPEG video decoder 101 has the following problems. In normal reproduction, if the capacity B of the bit buffer 102 is set as shown in equation (2), the bit buffer 102 will not overflow in an ideal state. However, in an actual state, even if the capacity B of the bit buffer 102 is set as shown in Expression (2),
In the following cases, the bit buffer 102 may overflow.

【0027】(1) 記録媒体から読み出されたビデオスト
リームのビットレートRB とビデオ出力のビットレート
とが同期しておらず、ビットレートRB の方がビデオ出
力のビットレートよりも大きい場合。
(1) The bit rate RB of the video stream read from the recording medium is not synchronized with the bit rate of the video output, and the bit rate RB is larger than the bit rate of the video output.

【0028】(2) 記録媒体から読み出されたビデオスト
リームのエンコードが規格通りに行われていない場合。
ビットバッファ102はリングバッファによって構成さ
れているため、オーバーフローすると、ビットバッファ
102に既に蓄積されていたビデオストリームに対し
て、新たに入力されたビデオストリームが上書きされる
ことになる。その結果、ビットバッファ102に既に蓄
積されていたビデオストリームが破壊されて失われてし
まう。
(2) When the video stream read from the recording medium is not encoded according to the standard.
Since the bit buffer 102 is composed of a ring buffer, if it overflows, the video stream already stored in the bit buffer 102 will be overwritten with the newly input video stream. As a result, the video stream already stored in the bit buffer 102 is destroyed and lost.

【0029】例えば、デコードコア回路104において
任意のピクチャをデコードしている途中でビットバッフ
ァ102がオーバーフローすると、デコード処理中のピ
クチャのビットバッファ102に残っている部分に対し
て、新たに入力されたビデオストリームが上書きされ
る。その結果、デコード処理中のピクチャのビットバッ
ファ102に残っている部分が破壊されて失われる。す
ると、デコードコア回路104では、そのピクチャのデ
コードを完了することが不可能になり、そのピクチャの
ビデオ出力を生成することができなくなる。
For example, if the bit buffer 102 overflows during the decoding of an arbitrary picture in the decoding core circuit 104, a new input is made to the portion of the picture being decoded which remains in the bit buffer 102. The video stream is overwritten. As a result, the portion of the picture being decoded that remains in the bit buffer 102 is destroyed and lost. Then, the decoding core circuit 104 cannot complete the decoding of the picture, and cannot generate the video output of the picture.

【0030】前記したように、Pピクチャは過去のピク
チャ無しには生成することができず、Bピクチャは過去
または未来のピクチャ無しには生成することができな
い。過去や未来のピクチャ無しに生成することができる
のはIピクチャだけである。そのため、ビットバッファ
102がオーバーフローした時点でデコード処理中のピ
クチャがIピクチャまたはPピクチャの場合には、ビッ
トバッファ102に蓄積されているビデオストリームの
各ピクチャのうち、そのデコード処理中のピクチャから
次に読み出されるIピクチャまでの全てのPピクチャお
よびBピクチャをデコードすることができなくなる。つ
まり、デコードコア回路104では、ビットバッファ1
02から次のIピクチャが読み出されるまでデコード処
理を再開することができなくなる。
As described above, P pictures cannot be generated without past pictures, and B pictures cannot be generated without past or future pictures. Only I pictures can be generated without past or future pictures. Therefore, when the picture being decoded at the time when the bit buffer 102 overflows is an I picture or a P picture, among the pictures of the video stream accumulated in the bit buffer 102, the picture next to the picture being decoded is It becomes impossible to decode all P pictures and B pictures up to the I picture read out. That is, in the decode core circuit 104, the bit buffer 1
The decoding process cannot be restarted until the next I picture is read from 02.

【0031】このように、ビットバッファ102がオー
バーフローすると、多数のピクチャがデコード不可能に
なるため、それらのピクチャの分だけ再生される動画に
コマ落ちが生じる。その結果、動画の動きが滑らかにな
らずギクシャクしたものになって画質が劣化し見辛くな
る。
As described above, when the bit buffer 102 overflows, a large number of pictures cannot be decoded, so that frames dropped in a moving picture reproduced by those pictures occur. As a result, the motion of the moving image is not smooth and becomes jerky, and the image quality deteriorates, making it difficult to see.

【0032】高速再生時において、ビデオストリーム
スキップ回路105の制御は極めて複雑である。そのた
め、ビデオストリームスキップ回路105を制御する制
御コア回路106は、マイクロコンピュータを用いて構
成しなければならない。従って、マイクロコンピュータ
を設けることによるコストの増大ならびに装置全体の大
型化を避けることができない。
During high speed reproduction, the control of the video stream skip circuit 105 is extremely complicated. Therefore, the control core circuit 106 that controls the video stream skip circuit 105 must be configured using a microcomputer. Therefore, the increase in cost and the increase in size of the entire device due to the provision of the microcomputer cannot be avoided.

【0033】高速再生時におけるビデオストリームス
キップ回路105の制御は再生速度に従ってなされるた
め、ノード105b側からスキップされるビデオストリ
ームはピクチャとは無関係になる。従って、高速再生時
において、ビデオストリームスキップ回路105からビ
ットバッファ102へ転送されるビデオストリームに
は、途中でデータが途切れたピクチャが含まれることに
なり、ビットバッファ102に蓄積されるビデオストリ
ームは不連続になる。
Since the control of the video stream skip circuit 105 at the time of high speed reproduction is performed according to the reproduction speed, the video stream skipped from the node 105b side has nothing to do with the picture. Therefore, at the time of high-speed reproduction, the video stream transferred from the video stream skip circuit 105 to the bit buffer 102 includes a picture whose data has been interrupted in the middle, and the video stream accumulated in the bit buffer 102 is not recorded. It will be continuous.

【0034】ビデオストリームが不連続になってIピク
チャまたはPピクチャが途切れると、次のIピクチャが
ビットバッファ102へ転送されてくるまでの間の全て
のPピクチャおよびBピクチャを生成することができな
くなる。つまり、高速再生時においてデコードコア回路
104でデコード可能なのは、途中でデータが途切れて
いないIピクチャだけになる。
When the video stream becomes discontinuous and the I picture or P picture is interrupted, all P pictures and B pictures until the next I picture is transferred to the bit buffer 102 can be generated. Disappear. In other words, during high-speed reproduction, the decode core circuit 104 can only decode I-pictures whose data is not interrupted.

【0035】記録媒体から読み出されたビデオストリー
ム中にIピクチャが含まれる割合はせいぜい1〜2枚/
秒である。そのため、2〜4倍という比較的遅い高速再
生時には、デコード不可能なピクチャの分だけ再生され
る動画にコマ落ちが生じ、1〜2コマ/秒しか表示する
ことができない。その結果、高速再生とはいってもコマ
送り再生と同様の非常に劣悪な動画しか得ることができ
ない。つまり、動画の動きが滑らかにならずギクシャク
したものになって画質が劣化し見辛くなる。
The ratio of I pictures included in the video stream read from the recording medium is at most 1 to 2 /
Seconds. Therefore, during high-speed reproduction of 2 to 4 times, which is relatively slow, frames are dropped in a moving image reproduced by undecodable pictures, and only 1 to 2 frames / second can be displayed. As a result, it is possible to obtain only a very inferior moving image similar to the frame-advanced reproduction even though the high-speed reproduction is performed. In other words, the motion of the moving image is not smooth and becomes jerky, and the image quality is deteriorated, making it difficult to see.

【0036】例えば、記録媒体としてビデオCDを用い
た場合には、トラックジャンプ方式が用いられる。この
方式では、ビデオCDプレーヤの光ピックアップをビデ
オCDの記録トラック(CDの一周)間で飛び飛びに走
査させ、ある量のビデオストリームを読みだしては別の
記録トラックに飛び移るという操作を繰り返す。そし
て、ビデオCDから読み出されたビデオストリーム中に
たまたまIピクチャが含まれていれば、そのIピクチャ
をデコードする。この場合、ビデオCDから読み出され
たビデオストリーム中の全てのIピクチャをデコードす
ることは不可能であり、デコードできないIピクチャが
生じるため、2〜4倍という比較的遅い高速再生時に
は、0.1〜0.5コマ/秒しか表示することができな
い。また、ビデオCDから1回に読み出されたビデオス
トリーム中に含まれるIピクチャの数が一定していない
(一つのIピクチャも読みだせないことがある)ため、
1コマと1コマの間隔が一定せず、非常に劣悪な動画し
か得ることができない。
For example, when a video CD is used as the recording medium, the track jump method is used. In this system, the optical pickup of the video CD player is made to scan between recording tracks (one round of the CD) of the video CD, and a certain amount of video stream is read and then jumping to another recording track is repeated. Then, if an I picture happens to be included in the video stream read from the video CD, the I picture is decoded. In this case, it is impossible to decode all I-pictures in the video stream read from the video CD, and some I-pictures that cannot be decoded occur. Only 1 to 0.5 frames / second can be displayed. In addition, the number of I pictures included in the video stream read at one time from the video CD is not constant (one I picture may not be read in some cases).
The interval between frames is not constant and only very bad moving images can be obtained.

【0037】但し、ビデオCDv2.0規格では、Iピ
クチャ・スキャン方式が用いられる。この方式では、ビ
デオストリーム中にIピクチャが格納されている記録ト
ラックの情報が規定されている。その情報は「スキャン
インフォメーション」と呼ばれる。このスキャンインフ
ォメーションを用いてビデオCDプレーヤの光ピックア
ップを制御することで、ビデオCDから読み出されたビ
デオストリーム中の全てのIピクチャをデコードするこ
とが可能になる。しかし、この場合でも、上記のよう
に、2〜4倍という比較的遅い高速再生時には、1〜2
コマ/秒しか表示することができない。
However, in the video CD v2.0 standard, the I picture scan method is used. In this method, the information of the recording track in which the I picture is stored in the video stream is specified. That information is called "scan information". By controlling the optical pickup of the video CD player using this scan information, it becomes possible to decode all I pictures in the video stream read from the video CD. However, even in this case, as described above, during the relatively slow high speed reproduction of 2 to 4 times,
Only frames / second can be displayed.

【0038】ところで、ピクチャには上記したI,P,
Bピクチャの3つのタイプの他に、Dピクチャが規定さ
れている。DピクチャはDCT(Discrete Cosine Tran
form)係数のうちのDC(Direct Current)成分のみか
ら成り、I,P,Bピクチャと同じシーケンスに共存す
ることはない。このDピクチャは、ユーザが見たい動画
を探索する際に早送り再生または早送り逆転再生を行う
ことを想定して規定されている。しかし、Dピクチャは
ビデオストリーム中にほとんど含まれていないため、D
ピクチャに基づいて高速再生を行った場合でもやはり、
2〜4倍という比較的遅い高速再生時には、動画の動き
が滑らかにならず画質が劣化する。
By the way, in the picture, I, P,
In addition to the three types of B pictures, D pictures are specified. D picture is DCT (Discrete Cosine Tran)
It consists only of the DC (Direct Current) component of the form coefficient, and does not coexist in the same sequence as the I, P, and B pictures. This D picture is specified on the assumption that fast-forward playback or fast-forward reverse playback is performed when the user searches for a moving image to be viewed. However, since D picture is rarely included in the video stream, D picture
Even when high-speed playback is performed based on the picture,
During a relatively slow high speed reproduction of 2 to 4 times, the motion of the moving image is not smooth and the image quality is deteriorated.

【0039】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、以下の目的を有するものである。 1〕ビットバッファのオーバーフローを回避することが
可能で且つ簡単な構成のデコーダおよびMPEGビデオ
デコーダを提供する。
The present invention has been made to solve the above problems and has the following objects. 1] To provide a decoder and an MPEG video decoder which can avoid overflow of a bit buffer and have a simple structure.

【0040】2〕特殊再生時における動画の動きを滑ら
かにして画質を向上させることと、ビットバッファのオ
ーバーフローを回避することとが共に可能で、且つ簡単
な構成のMPEGビデオデコーダを提供する。
2) To provide an MPEG video decoder which is capable of smoothing the motion of a moving image during special reproduction to improve the image quality and avoiding overflow of a bit buffer, and having a simple structure.

【0041】3〕特殊再生時における動画の動きを滑ら
かにして画質を向上させることと、ビットバッファのオ
ーバーフローおよびアンダーフローを回避することとが
共に可能で、且つ簡単な構成のMPEGビデオデコーダ
を提供する。
3] An MPEG video decoder having a simple structure capable of smoothing the motion of a moving image during special reproduction to improve the image quality and avoiding overflow and underflow of a bit buffer is provided. To do.

【0042】[0042]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ビットバッファがオーバーフローしないように制御
することをその要旨とする。
The gist of the present invention is to control the bit buffer so that it does not overflow.

【0043】請求項2に記載の発明は、ビットバッファ
(2)の占有量(Bm )が予め定めた閾値(Bthn )を
越えないように制御することをその要旨とする。請求項
3に記載の発明は、ビットバッファ(2)の占有量(B
m )が予め定めた閾値(Bthn )を越えた場合には、占
有量が閾値を下回るまでビットバッファからデータをス
キップさせることをその要旨とする。
The gist of the invention described in claim 2 is to control so that the occupied amount (Bm) of the bit buffer (2) does not exceed a predetermined threshold value (Bthn). According to the invention of claim 3, the occupancy of the bit buffer (2) (B
When m) exceeds a predetermined threshold value (Bthn), the gist is to skip data from the bit buffer until the occupied amount falls below the threshold value.

【0044】請求項4に記載の発明は、ビットバッファ
(2)の占有量(Bm )が予め定めた閾値(Bthn )を
越えた場合には、占有量が閾値を下回るまでビットバッ
ファからデータをスキップさせ、占有量が閾値を越えな
い場合には通常のデコードを行うことをその要旨とす
る。
When the occupied amount (Bm) of the bit buffer (2) exceeds a predetermined threshold value (Bthn), data is read from the bit buffer until the occupied amount falls below the threshold value. The main point is to skip and perform normal decoding when the occupied amount does not exceed the threshold value.

【0045】請求項5に記載の発明は、ビットバッファ
(2)と、ビットバッファから読み出された各ピクチャ
をMPEGビデオパートに準拠してデコードするデコー
ドコア回路(4)と、ビットバッファの占有量(Bm )
の閾値(Bthn )を設定すると共に、占有量が閾値を越
えた場合には、占有量が閾値を下回るまでビットバッフ
ァからデコードコア回路へ供給されるピクチャをスキッ
プさせる判定制御回路(5,6,7)とを備えたことを
その要旨とする。
According to a fifth aspect of the invention, a bit buffer (2), a decode core circuit (4) for decoding each picture read from the bit buffer in accordance with the MPEG video part, and the bit buffer occupation Quantity (Bm)
Determination threshold control circuit (5, 6,) that sets a threshold value (Bthn) of the bit buffer and skips the picture supplied from the bit buffer to the decoding core circuit until the occupancy amount falls below the threshold value. The point is to have 7) and.

【0046】請求項6に記載の発明は、ビデオストリー
ムを蓄積するビットバッファ(2)と、ビットバッファ
から読み出された各ピクチャをMPEGビデオパートに
準拠してデコードするデコードコア回路(4)と、動画
の再生速度に基づいてビットバッファの占有量(Bm )
の閾値(Bthn )を設定すると共に、占有量が閾値を越
えた場合には、占有量が閾値を下回るまでビットバッフ
ァからデコードコア回路へ供給されるピクチャをスキッ
プさせる判定制御回路(5,6,7)とを備えたことを
その要旨とする。
According to the invention of claim 6, a bit buffer (2) for accumulating a video stream, and a decoding core circuit (4) for decoding each picture read from the bit buffer in accordance with the MPEG video part are provided. , Bit buffer occupancy (Bm) based on video playback speed
Determination threshold control circuit (5, 6,) that sets a threshold value (Bthn) of the bit buffer and skips the picture supplied from the bit buffer to the decoding core circuit until the occupancy amount falls below the threshold value. The point is to have 7) and.

【0047】請求項7に記載の発明は、ビデオストリー
ムを蓄積するビットバッファ(2)と、ビットバッファ
から読み出された各ピクチャをMPEGビデオパートに
準拠してデコードするデコードコア回路(4)と、動画
の再生速度に基づいてビットバッファの占有量(Bm )
の閾値(Bthn )を設定すると共に、占有量が閾値を越
えた場合には、占有量が閾値を下回るまでビットバッフ
ァからデコードコア回路へ供給されるピクチャをスキッ
プし、スキップするピクチャはBピクチャだけで、Pピ
クチャおよびIピクチャはスキップしない判定制御回路
(5,6,7)とを備えたことをその要旨とする。
The invention described in claim 7 includes a bit buffer (2) for accumulating a video stream, and a decoding core circuit (4) for decoding each picture read from the bit buffer in accordance with the MPEG video part. , Bit buffer occupancy (Bm) based on video playback speed
When the occupancy exceeds the threshold, the picture supplied from the bit buffer to the decoding core circuit is skipped until the occupancy falls below the threshold, and only the B picture is skipped. Then, the gist is that the determination control circuit (5, 6, 7) that does not skip the P picture and the I picture is provided.

【0048】請求項8に記載の発明は、請求項5〜7の
いずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにおい
て、前記判定制御回路は、IピクチャまたはPピクチャ
の読み出し後にビットバッファの占有量が閾値を下回っ
ても、次にビットバッファから読み出されるピクチャが
Bピクチャであればスキップすることをその要旨とす
る。
The eighth aspect of the present invention is the MPEG video decoder according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the decision control circuit has a bit buffer occupancy amount after reading an I picture or a P picture. Even if the value is below the threshold, the gist is to skip if the next picture read from the bit buffer is a B picture.

【0049】請求項9に記載の発明は、請求項5〜8の
いずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにおい
て、前記判定制御回路は、IピクチャまたはPピクチャ
の読み出し後にビットバッファの占有量が第1の閾値
(B2thn)を越えた場合、または、Pピクチャの読み出
し後にビットバッファの占有量が第2の閾値(B3thn)
を越えた場合、次にビットバッファから読み出されるピ
クチャがBピクチャであればスキップし、第1の閾値を
第2の閾値よりも高い値に設定することをその要旨とす
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in the MPEG video decoder according to any one of the fifth to eighth aspects, the decision control circuit has a bit buffer occupation amount after reading an I picture or a P picture. When the first threshold value (B2thn) is exceeded, or after the P picture is read, the occupied amount of the bit buffer is the second threshold value (B3thn).
If the value exceeds, then the gist is to skip if the picture read from the bit buffer next is a B picture and set the first threshold value to a value higher than the second threshold value.

【0050】請求項10に記載の発明は、請求項5〜9
のいずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにおい
て、前記ビットバッファに蓄積されるビデオストリーム
について、ビットバッファに入力される前に、ビデオス
トリームに含まれる各ピクチャのタイプを検出すると共
に各ピクチャのデータ量を解析するビデオストリーム解
析回路(12)を備え、前記判定制御回路は、ビデオス
トリーム解析回路の解析したビデオストリームに含まれ
る各ピクチャのタイプおよび各ピクチャのデータ量に基
づいて、スキップするピクチャを選定することをその要
旨とする。
The invention described in claim 10 is the invention according to claims 5 to 9.
In the MPEG video decoder according to any one of the items 1 to 3, the type of each picture included in the video stream is detected and the data of each picture is detected before the video stream stored in the bit buffer is input to the bit buffer. A video stream analysis circuit (12) for analyzing the amount is provided, and the judgment control circuit determines a picture to be skipped based on the type of each picture included in the video stream analyzed by the video stream analysis circuit and the data amount of each picture. The main point is to make a selection.

【0051】請求項11に記載の発明は、請求項5〜1
0のいずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにお
いて、前記デコードコア回路が生成した各ピクチャのデ
コード結果を格納するフレームバッファを備え、そのフ
レームバッファの内部は前方参照領域、後方参照領域、
Bピクチャ格納領域の3つの領域に分けられ、Bピクチ
ャをスキップする際にはBピクチャ格納領域を前記ビッ
トバッファの増設メモリとして流用することをその要旨
とする。
The invention described in claim 11 is the invention according to claims 5 to 1.
The MPEG video decoder according to any one of 0, further comprising a frame buffer for storing a decoding result of each picture generated by the decoding core circuit, the inside of the frame buffer being a forward reference area, a backward reference area,
The gist is to divide the B picture storage area into three areas and use the B picture storage area as an extension memory of the bit buffer when skipping a B picture.

【0052】請求項12に記載の発明は、請求項5〜1
1のいずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにお
いて、前記デコードコア回路は、1フレーム期間内に2
つのIピクチャまたはPピクチャをデコードし、先にデ
コードしたIピクチャまたはPピクチャについては順方
向予測または双方向予測を行うための中途データとして
扱い、後でデコードしたIピクチャまたはPピクチャだ
けを再生ピクチャとして扱うことをその要旨とする。
The invention described in claim 12 is the invention according to claims 5 to 1.
2. In the MPEG video decoder according to any one of 1, the decode core circuit is configured so that 2
One I picture or P picture is decoded, and the previously decoded I picture or P picture is treated as intermediate data for performing forward prediction or bidirectional prediction, and only the I picture or P picture decoded later is a reproduced picture. The point is to treat as.

【0053】請求項13に記載の発明は、請求項5〜1
1のいずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにお
いて、前記デコードコア回路が生成した各ピクチャのデ
コード結果を格納するフレームバッファを備え、そのフ
レームバッファの内部は前方参照領域、後方参照領域、
Bピクチャ格納領域の3つの領域に分けられ、前記デコ
ードコア回路は、1フレーム期間内に2つのIピクチャ
またはPピクチャをデコードし、先にデコードしたIピ
クチャまたはPピクチャについては順方向予測または双
方向予測を行うための中途データとして扱い、その中途
データはBピクチャ格納領域に格納し、後でデコードし
たIピクチャまたはPピクチャだけを再生ピクチャとし
て扱うことをその要旨とする。
The invention described in claim 13 is the invention according to claims 5 to 1.
The MPEG video decoder according to any one of 1, wherein a frame buffer that stores a decoding result of each picture generated by the decoding core circuit is provided, and the inside of the frame buffer is a forward reference area, a backward reference area,
The decoding core circuit is divided into three areas of a B picture storage area, and the decoding core circuit decodes two I pictures or P pictures within one frame period, and forward decoding or both of the previously decoded I pictures or P pictures is performed. The gist is to treat it as intermediate data for performing the direction prediction, store the intermediate data in the B picture storage area, and treat only the I picture or P picture decoded later as the reproduced picture.

【0054】請求項14に記載の発明は、請求項5〜1
3のいずれか1項に記載のMPEGビデオデコーダにお
いて、前記閾値または第1および第2の閾値は、ビデオ
ストリームのシーケンスの先頭に付くシーケンスヘッダ
によって規定されるバッファサイズ(Vbv Buffer Size
)とビットレート(Bit Rate)とピクチャレート(Pic
ture Rate)と、通常の再生速度に対する実際の再生速
度の倍率(n)とによって設定されることをその要旨と
する。
The invention described in claim 14 is the invention according to claims 5 to 1.
3. In the MPEG video decoder according to any one of item 3, the threshold value or the first and second threshold values is a buffer size (Vbv Buffer Size) defined by a sequence header attached to the beginning of a sequence of a video stream.
) And bit rate (Bit Rate) and picture rate (Pic
(ture rate) and the ratio (n) of the actual reproduction speed to the normal reproduction speed.

【0055】請求項1に記載の発明によれば、ビットバ
ッファがオーバーフローしないように制御することによ
り、オーバーフローを回避することができる。請求項2
に記載の発明によれば、ビットバッファの占有量が予め
定めた閾値を越えないように制御することにより、ビッ
トバッファのオーバーフローを回避することができる。
According to the first aspect of the invention, overflow can be avoided by controlling the bit buffer so that it does not overflow. Claim 2
According to the invention described in (1), the bit buffer overflow can be avoided by controlling the occupied amount of the bit buffer so as not to exceed a predetermined threshold value.

【0056】請求項3または請求項4に記載の発明によ
れば、ビットバッファからデータをスキップさせること
により、ビットバッファのオーバーフローを回避するこ
とができる。ここで、スキップするデータをピクチャ単
位とすれば、IピクチャだけでなくPピクチャおよびB
ピクチャについてもデコードすることが可能になる。そ
の結果、再生される動画に生じるコマ落ちが少なくな
り、動画の動きが滑らかなものになって画質が向上し見
易くなる。また、請求項4に記載の発明によれば、占有
量が閾値を越えない場合には通常のデコードを行うこと
ができる。
According to the third or fourth aspect of the invention, by skipping the data from the bit buffer, overflow of the bit buffer can be avoided. Here, if the skipped data is in picture units, not only I pictures but also P pictures and B pictures are skipped.
It is also possible to decode the picture. As a result, dropped frames are reduced in the reproduced moving image, the moving image of the moving image is smoothed, and the image quality is improved and it is easy to see. According to the invention described in claim 4, normal decoding can be performed when the occupied amount does not exceed the threshold value.

【0057】請求項5に記載の発明によれば、判定制御
回路によってビットバッファの占有量の閾値が設定さ
れ、その閾値に基づいてビットバッファからビデオスト
リームをスキップさせることにより、ビットバッファの
オーバーフローを回避することができる。
According to the fifth aspect of the invention, the judgment control circuit sets the threshold value of the occupancy amount of the bit buffer, and the video stream is skipped from the bit buffer based on the threshold value, so that the overflow of the bit buffer is prevented. It can be avoided.

【0058】請求項6に記載の発明によれば、判定制御
回路によって動画の再生速度に基づいてビットバッファ
の占有量の閾値が設定され、その閾値に基づいてビット
バッファからピクチャ単位でビデオストリームをスキッ
プさせることにより、ビットバッファのオーバーフロー
を回避することができる。ビデオストリームのスキップ
はピクチャ単位で行われるため、Iピクチャだけでなく
PピクチャおよびBピクチャについてもデコードするこ
とが可能になる。その結果、動画の動きを滑らかにする
ことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the judgment control circuit sets a threshold value of the bit buffer occupancy based on the reproduction speed of the moving image, and based on the threshold value, the video stream is output from the bit buffer in picture units. By skipping, overflow of the bit buffer can be avoided. Since the video stream is skipped in units of pictures, it is possible to decode not only I pictures but also P pictures and B pictures. As a result, the motion of the moving image can be smoothed.

【0059】請求項7に記載の発明によれば、重要度の
低いBピクチャをスキップすることで、ビットバッファ
のオーバーフローを回避した上で、動画の動きを滑らか
にすることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, by skipping a B picture of low importance, it is possible to avoid the overflow of the bit buffer and smooth the motion of the moving image.

【0060】請求項8に記載の発明によれば、Bピクチ
ャを予めスキップしておくことで、ビットバッファの次
回のオーバーフローに対して予防措置を講ずることがで
きる。
According to the invention described in claim 8, by skipping the B picture in advance, it is possible to take preventive measures against the next overflow of the bit buffer.

【0061】請求項9に記載の発明によれば、Iピクチ
ャに対する前記予防措置の閾値(第1の閾値)を、Pピ
クチャに対する予防措置の閾値(第2の閾値)よりも高
い値に設定することで、Iピクチャに対する予防措置を
Pピクチャのそれに比べて緩くすることができる。その
結果、Bピクチャの無駄なスキップを少なくすることが
可能になり、動画の動きをさらに滑らかにすることがで
きる。
According to the ninth aspect of the present invention, the threshold value (first threshold value) for the preventive measures for I pictures is set to a value higher than the threshold value (second threshold value) for preventive measures for P pictures. As a result, the precautionary measures for I pictures can be relaxed compared to those for P pictures. As a result, it is possible to reduce unnecessary skipping of B pictures, and it is possible to further smooth the motion of a moving image.

【0062】請求項10に記載の発明によれば、スキッ
プするピクチャを最適に選定することが可能になり、特
に、Bピクチャの無駄なスキップを少なくすることがで
きる。
According to the tenth aspect of the present invention, the picture to be skipped can be optimally selected, and in particular, the unnecessary skip of the B picture can be reduced.

【0063】請求項11に記載の発明によれば、4倍速
再生以上の高速再生時ではBピクチャが全てスキップさ
れるため、フレームバッファのBピクチャ格納領域の分
だけビットバッファの容量を増大させることができる。
その結果、ビットバッファのオーバーフローを確実に回
避することができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, since all B pictures are skipped during high speed reproduction of 4 × speed or more, the capacity of the bit buffer is increased by the amount corresponding to the B picture storage area of the frame buffer. You can
As a result, it is possible to reliably avoid overflow of the bit buffer.

【0064】請求項12に記載の発明によれば、スキッ
プされるPピクチャが減ってデコード可能なPピクチャ
が増える。その結果、デコード可能なBピクチャも増え
る。従って、高速再生時における動画の動きをさらに滑
らかにすることができる。
According to the twelfth aspect of the invention, the number of skipped P-pictures decreases and the number of decodable P-pictures increases. As a result, more B pictures can be decoded. Therefore, the motion of the moving image during high-speed reproduction can be further smoothed.

【0065】請求項13に記載の発明によれば、前記中
途データの格納にフレームバッファのBピクチャ格納領
域を流用できるため、中途データの格納用のフレームバ
ッファを別個に設ける必要がなくなる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, since the B picture storage area of the frame buffer can be used for storing the intermediate data, it is not necessary to separately provide a frame buffer for storing the intermediate data.

【0066】請求項14に記載の発明によれば、前記閾
値または第1および第2の閾値を最適に設定することが
できる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the threshold value or the first and second threshold values can be optimally set.

【0067】[0067]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1実施形態)以下、本発明を具体化した第1実施形
態を図1および図2に従って説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0068】図1に、高速再生機能を備えた本実施形態
のMPEGビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。
MPEGビデオデコーダ1は、ビットバッファ2、ピク
チャヘッダ検出回路3、MPEGビデオデコードコア回
路(以下、デコードコア回路と略す)4、可変閾値オー
バーフロー判定回路(以下、判定回路と略す)5、ピク
チャスキップ回路6、制御コア回路7から構成されてい
る。尚、各回路3〜7は1チップのLSIに搭載されて
いる。
FIG. 1 shows a block circuit of a main part of the MPEG video decoder of this embodiment having a high-speed reproduction function.
The MPEG video decoder 1 includes a bit buffer 2, a picture header detection circuit 3, an MPEG video decode core circuit (hereinafter abbreviated as a decode core circuit) 4, a variable threshold overflow judgment circuit (hereinafter abbreviated as a judgment circuit) 5, and a picture skip circuit. 6 and the control core circuit 7. The circuits 3 to 7 are mounted on a 1-chip LSI.

【0069】制御コア回路7は各回路2〜6を制御す
る。ビデオCDなどの記録媒体から読み出されたビデオ
ストリームはビットバッファ2へ転送される。
The control core circuit 7 controls the circuits 2 to 6. A video stream read from a recording medium such as a video CD is transferred to the bit buffer 2.

【0070】ビットバッファ2はFIFO構成のRAM
から成るリングバッファによって構成され、転送されて
くるビデオストリームをそのまま順次蓄積する。ビット
バッファ2が設けられているのは、従来のMPEGビデ
オデコーダ101においてビットバッファ102が設け
られているのと同様に、I,P,Bの各ピクチャのデー
タ量の相違を吸収するためである。
The bit buffer 2 is a RAM having a FIFO structure.
It is composed of a ring buffer composed of the following and sequentially stores the transferred video stream as it is. The bit buffer 2 is provided to absorb the difference in the data amount of each picture of I, P, and B, as in the case of providing the bit buffer 102 in the conventional MPEG video decoder 101. .

【0071】ピクチャヘッダ検出回路3は、ビットバッ
ファ2に蓄積されたビデオストリームの各ピクチャの先
頭に付くピクチャヘッダを検出し、その各ピクチャヘッ
ダに規定されているピクチャのタイプ(I,P,B)を
検出する。
The picture header detection circuit 3 detects the picture header at the beginning of each picture in the video stream stored in the bit buffer 2, and detects the picture type (I, P, B) specified in each picture header. ) Is detected.

【0072】制御コア回路7は、ピクチャヘッダ検出回
路3の検出結果と後記する判定回路5の判定結果とに基
づいて、ビットバッファ2から1フレーム期間毎に適宜
なピクチャ分のビデオストリームを読み出す。尚、ビッ
トバッファ2から読み出されたビデオストリームは、読
み出された後もビットバッファ2にそのまま残される。
The control core circuit 7 reads an appropriate video stream for each frame from the bit buffer 2 based on the detection result of the picture header detection circuit 3 and the determination result of the determination circuit 5 described later. The video stream read from the bit buffer 2 remains in the bit buffer 2 even after being read.

【0073】ビットバッファ2から読み出された各ピク
チャは、ピクチャスキップ回路6を介してデコードコア
回路4へ転送される。デコードコア回路4は、各ピクチ
ャをMPEGビデオパートに準拠してデコードし、各ピ
クチャ毎のビデオ出力を生成する。そのビデオ出力は、
MPEGビデオデコーダ1の外部に設けられたディスプ
レイ8へ出力される。
Each picture read from the bit buffer 2 is transferred to the decode core circuit 4 via the picture skip circuit 6. The decode core circuit 4 decodes each picture in accordance with the MPEG video part and generates a video output for each picture. The video output is
It is output to the display 8 provided outside the MPEG video decoder 1.

【0074】ピクチャスキップ回路6は、制御コア回路
7の制御に従って各ノード6a,6b側への接続が切り
換えられる。そして、ピクチャスキップ回路6がノード
6a側に接続されると、ビットバッファ2から読み出さ
れたピクチャはそのままデコードコア回路4へ転送され
る。また、ノード6b側に接続されると、ビットバッフ
ァ2から読み出されたピクチャはビットバッファ2へ転
送されずにスキップされる。その結果、デコードコア回
路4へ転送されるピクチャは、ピクチャスキップ回路6
によってスキップされた分だけピクチャ単位で間引かれ
る。
The picture skip circuit 6 is switched between the nodes 6a and 6b under the control of the control core circuit 7. Then, when the picture skip circuit 6 is connected to the node 6a side, the picture read from the bit buffer 2 is transferred to the decode core circuit 4 as it is. When connected to the node 6b side, the picture read from the bit buffer 2 is skipped without being transferred to the bit buffer 2. As a result, the picture transferred to the decode core circuit 4 is the picture skip circuit 6
The skipped portion is thinned out in picture units.

【0075】判定回路5は、外部から指定された再生速
度に基づいてビットバッファ2の占有量Bm の閾値Bth
n を設定し、ビットバッファ2の占有量Bm と閾値Bth
n とを比較する。尚、外部からの再生速度の指定は、通
常の再生速度に対する倍率nによって行われる。例え
ば、2倍速再生時には倍率n=2となり、閾値Bthn =
Bth2 となる。また、通常の再生時には倍率n=1とな
り、閾値Bthn =Bth1となる。
The determination circuit 5 determines the threshold value Bth of the occupied amount Bm of the bit buffer 2 based on the reproduction speed designated from the outside.
n is set, the occupancy Bm of the bit buffer 2 and the threshold Bth are set.
Compare with n. The external reproduction speed is specified by a magnification n with respect to the normal reproduction speed. For example, when reproducing at 2 × speed, the magnification is n = 2, and the threshold value Bthn =
It becomes Bth2. Further, during normal reproduction, the magnification n = 1 and the threshold Bthn = Bth1.

【0076】そして、判定回路5は、ビットバッファ2
の占有量Bm が閾値Bthn を越えない場合には、ビット
バッファ2がオーバーフローする恐れがなく正常である
と判定する。この場合、制御コア回路7は、ビットバッ
ファ2から1ピクチャ分のビデオストリームを読み出
す。そして、制御コア回路7は、ピクチャスキップ回路
6をノード6a側に接続し、そのビットバッファ2から
読み出されたピクチャをデコードコア回路4へ転送させ
る。
Then, the decision circuit 5 uses the bit buffer 2
If the occupied amount Bm of the bit buffer 2 does not exceed the threshold value Bthn, it is determined that the bit buffer 2 is normal without fear of overflow. In this case, the control core circuit 7 reads the video stream for one picture from the bit buffer 2. Then, the control core circuit 7 connects the picture skip circuit 6 to the node 6a side and transfers the picture read from the bit buffer 2 to the decode core circuit 4.

【0077】また、判定回路5は、ビットバッファ2の
占有量Bm が閾値Bthn を越えた場合には、ビットバッ
ファ2がオーバーフローする恐れがあると判定する。こ
の場合、制御コア回路7は、ビットバッファ2の占有量
Bm が閾値Bthn を下回るまで、ビットバッファ2から
適宜なピクチャ分のビデオストリームを読み出す。そし
て、制御コア回路7は、ピクチャスキップ回路6をノー
ド6b側に接続し、そのビットバッファ2から読み出さ
れた適宜なピクチャ分のビデオストリームを全てスキッ
プさせる。
Further, the judging circuit 5 judges that the bit buffer 2 may overflow when the occupied amount Bm of the bit buffer 2 exceeds the threshold value Bthn. In this case, the control core circuit 7 reads a video stream of an appropriate picture from the bit buffer 2 until the occupied amount Bm of the bit buffer 2 falls below the threshold value Bthn. Then, the control core circuit 7 connects the picture skip circuit 6 to the node 6b side, and skips all video streams of appropriate pictures read from the bit buffer 2.

【0078】図2に、本実施形態におけるビットバッフ
ァ2の占有量Bm の変化を示す。前記したように、通常
の再生時におけるビットバッファ2の占有量Bm はビッ
トレートRB をグラフの傾きとして上昇する。
FIG. 2 shows changes in the occupied amount Bm of the bit buffer 2 in this embodiment. As described above, the occupied amount Bm of the bit buffer 2 at the time of normal reproduction increases with the bit rate RB as the slope of the graph.

【0079】本実施形態のMPEGビデオデコーダ1に
おいても、従来のMPEGビデオデコーダ101と同様
に、通常の再生時においては、式(4)が満たされるよ
うに、ビットレートRB 、ピクチャレートRP 、容量B
の各値が規定されている。つまり、式(2)に示すよう
にビットバッファ2の容量Bを設定しておけば、ピクチ
ャスキップ回路6の接続をノード6a側に固定しておい
たとしても、理想的な状態ではビットバッファ2がオー
バーフローしたりアンダーフローしたりすることはな
い。
In the MPEG video decoder 1 of this embodiment, as in the conventional MPEG video decoder 101, the bit rate RB, the picture rate RP, and the capacity are set so that the expression (4) is satisfied during normal reproduction. B
Each value of is specified. That is, if the capacity B of the bit buffer 2 is set as shown in Expression (2), even if the connection of the picture skip circuit 6 is fixed to the node 6a side, the bit buffer 2 is ideally set. Does not overflow or underflow.

【0080】従って、通常の再生時において、ビットバ
ッファ2から1ピクチャ分のデータが一気に読み出され
た直後の占有量Bm (=B0 〜B4 )は、閾値Bth1 に
基づいて、式(5)に示す条件を満たすように規定され
る。尚、閾値Bth1 は、式(4)に基づいて、式(6)
に示すように設定される。
Therefore, during normal reproduction, the occupied amount Bm (= B0 to B4) immediately after the data for one picture is read from the bit buffer 2 at once is calculated by the equation (5) based on the threshold value Bth1. It is specified to meet the conditions shown. In addition, the threshold value Bth1 is calculated based on the equation (4) by the equation (6)
It is set as shown in.

【0081】 0<Bm <Bth1 <B ………(5) Bth1 =B−X=B−(RB /RP ) ………(6) ところで、実際の状態では、式(2)に示すようにビッ
トバッファ2の容量Bを設定しておいても、ピクチャス
キップ回路6の接続をノード6a側に固定しておくと、
前記(1)(2)に示す場合においてビットバッファ2がオー
バーフローする恐れがある。
0 <Bm <Bth1 <B (5) Bth1 = B−X = B− (RB / RP) (6) By the way, in the actual state, as shown in the formula (2), Even if the capacity B of the bit buffer 2 is set, if the connection of the picture skip circuit 6 is fixed to the node 6a side,
In the cases (1) and (2), the bit buffer 2 may overflow.

【0082】しかし、本実施形態では、通常の再生時に
おいて、ビットバッファ2の占有量Bm が閾値Bth1 を
越えた場合、ビットバッファ2がオーバーフローする恐
れがあると判定される。すると、ビットバッファ2の占
有量Bm が閾値Bth1 を下回るまで、ビットバッファ2
から適宜なピクチャ分のビデオストリームが読み出され
る。そして、ピクチャスキップ回路6はノード6b側に
接続され、そのビットバッファ2から読み出された適宜
なピクチャ分のビデオストリームは全てスキップされ
る。従って、本実施形態によれば、通常の再生時におい
て、前記(1)(2)に示す場合にもビットバッファ2がオー
バーフローすることはない。
However, in this embodiment, when the occupied amount Bm of the bit buffer 2 exceeds the threshold value Bth1 during normal reproduction, it is determined that the bit buffer 2 may overflow. Then, until the occupancy Bm of the bit buffer 2 falls below the threshold value Bth1, the bit buffer 2
A video stream for an appropriate picture is read from. Then, the picture skip circuit 6 is connected to the node 6b side, and all the video streams of appropriate pictures read from the bit buffer 2 are skipped. Therefore, according to the present embodiment, during normal reproduction, the bit buffer 2 does not overflow even in the cases (1) and (2).

【0083】高速再生時におけるビットバッファ2の占
有量Bm はビットレートn×RB をグラフの傾きとして
上昇する。例えば、2倍速再生時におけるビットバッフ
ァ2の占有量Bm はビットレート2×RB をグラフの傾
きとして上昇する。
The occupied amount Bm of the bit buffer 2 at the time of high speed reproduction increases with the bit rate n × RB as the slope of the graph. For example, the occupied amount Bm of the bit buffer 2 at the time of double speed reproduction increases with the bit rate 2 × RB as the slope of the graph.

【0084】従って、高速再生時において、ビットバッ
ファ2から1ピクチャ分のデータが一気に読み出された
直後の占有量Bm (=B0 〜B4 )は、閾値Bthn に基
づいて、式(7)に示す条件を満たすように規定され
る。尚、閾値Bthn は式(8)に示すように設定され
る。
Therefore, at the time of high speed reproduction, the occupied amount Bm (= B0 to B4) immediately after the data for one picture is read from the bit buffer 2 at once is shown in the equation (7) based on the threshold value Bthn. It is prescribed to meet the conditions. Note that the threshold value Bthn is set as shown in Expression (8).

【0085】 0<Bm <Bthn ………(7) Bthn =B−n×X=B−(n×RB /RP ) ………(8) 高速再生時においては、ビットバッファ2の占有量Bm
が閾値Bthn を越えた場合、ビットバッファ2がオーバ
ーフローする恐れがあると判定される。例えば、2倍速
再生時には占有量Bm が閾値Bth2 (=B−(2×RB
/RP ))を越えた場合、3倍速再生時には占有量Bm
が閾値Bth3 (=B−(3×RB /RP))を越えた場
合に、ビットバッファ2がオーバーフローする恐れがあ
ると判定される。すると、ビットバッファ2の占有量B
m が閾値Bthn を下回るまでビットバッファ2から適宜
なピクチャ分のビデオストリームが読み出され、そのビ
デオストリームは全てスキップされる。従って、本実施
形態によれば、高速再生時において、前記(2) に示す場
合にもビットバッファ2がオーバーフローすることはな
い。
0 <Bm <Bthn (7) Bthn = B−n × X = B− (n × RB / RP) (8) The occupied amount Bm of the bit buffer 2 during high speed reproduction
Is greater than the threshold value Bthn, it is determined that the bit buffer 2 may overflow. For example, during double speed reproduction, the occupied amount Bm is equal to the threshold value Bth2 (= B- (2 * RB
/ RP)) is exceeded, the occupancy Bm during triple speed playback
Exceeds the threshold value Bth3 (= B- (3 * RB / RP)), it is determined that the bit buffer 2 may overflow. Then, the occupied amount B of the bit buffer 2
A video stream for an appropriate picture is read from the bit buffer 2 until m falls below a threshold value Bthn, and the video stream is skipped. Therefore, according to the present embodiment, the bit buffer 2 does not overflow during high-speed reproduction even in the case of (2) above.

【0086】デコードコア回路4において任意のピクチ
ャをデコードしている途中でビットバッファ2がオーバ
ーフローすると、デコード処理中のピクチャのビットバ
ッファ2に残っている部分に対して、新たに入力された
ビデオストリームが上書きされる。その結果、デコード
処理中のピクチャのビットバッファ2に残っている部分
が破壊されて失われる。すると、デコードコア回路4で
は、そのピクチャのデコードを完了することが不可能に
なり、そのピクチャのビデオ出力を生成することができ
なくなる。従って、デコードコア回路4において任意の
ピクチャをデコードしている途中でビットバッファ2が
オーバーフローすることは絶対に避けなければならな
い。
If the bit buffer 2 overflows while the decoding core circuit 4 is decoding an arbitrary picture, a newly input video stream is supplied to the portion of the picture being decoded which remains in the bit buffer 2. Is overwritten. As a result, the portion of the picture being decoded that remains in the bit buffer 2 is destroyed and lost. Then, the decoding core circuit 4 cannot complete the decoding of the picture, and cannot generate the video output of the picture. Therefore, it is absolutely necessary to prevent the bit buffer 2 from overflowing while the decode core circuit 4 is decoding an arbitrary picture.

【0087】そのため、ビットバッファ2がオーバーフ
ローする恐れがあるかどうかの判定は、デコードコア回
路4において任意のピクチャのデコードを開始する前に
行う必要がある。より正確には、ピクチャヘッダ検出回
路3がピクチャヘッダを検出した時点で、ビットバッフ
ァ2がオーバーフローする恐れがあるかどうかを判定
し、そのピクチャをピクチャスキップ回路6を介してス
キップするかどうかを決定する必要がある。
Therefore, it is necessary to determine whether or not the bit buffer 2 may overflow before the decoding core circuit 4 starts decoding an arbitrary picture. More precisely, when the picture header detection circuit 3 detects a picture header, it is determined whether or not the bit buffer 2 may overflow, and whether or not the picture is skipped via the picture skip circuit 6 is determined. There is a need to.

【0088】ところで、1つのピクチャのデータ量は0
〜40バイトであるが、そのデータ量はデコードコア回
路4においてデコードが終了した時点でないとわからな
い。また、1つのピクチャのデコード処理時間は、その
ピクチャのデータ量やデコードコア回路4の動作速度に
よって異なるが、通常、1フレーム期間の1/3〜3/
4程度である。
By the way, the data amount of one picture is 0.
Although it is up to 40 bytes, the data amount cannot be known until the decoding is completed in the decoding core circuit 4. The decoding processing time for one picture varies depending on the data amount of the picture and the operation speed of the decoding core circuit 4, but is usually 1/3 to 3 / of one frame period.
It is about 4.

【0089】ビットバッファ2から読み出されたピクチ
ャのデータ量が0バイトの場合、そのピクチャの読み出
し前後でビットバッファ2の占有量Bm は変化しないた
め、そのピクチャをスキップしたとしてもオーバーフロ
ーを回避することはできない。逆に言えば、ビットバッ
ファ2から読み出されたピクチャのデータ量が0バイト
の場合でも、ビットバッファ2に十分な空き容量があれ
ばオーバーフローすることはない。
When the data amount of the picture read from the bit buffer 2 is 0 byte, the occupied amount Bm of the bit buffer 2 does not change before and after the reading of the picture, and therefore overflow is avoided even if the picture is skipped. It is not possible. Conversely, even if the data amount of the picture read from the bit buffer 2 is 0 bytes, overflow does not occur if the bit buffer 2 has sufficient free space.

【0090】そこで、1フレーム期間に記録媒体から読
み出されてビットバッファ2に入力されるビデオストリ
ームのデータ量分の空き容量を、ビットバッファ2に確
保しておく。そうすれば、ビットバッファ2から読み出
されたピクチャのデータ量が0バイトの場合でもオーバ
ーフローすることはない。
Therefore, a free space corresponding to the data amount of the video stream read from the recording medium and input to the bit buffer 2 in one frame period is secured in the bit buffer 2. Then, even if the data amount of the picture read from the bit buffer 2 is 0 byte, overflow does not occur.

【0091】1フレーム期間に記録媒体から読み出され
てビットバッファ2に入力されるビデオストリームのデ
ータ量は、(n×X=n×RB /RP )になる。ビット
バッファ2の空き容量がこのデータ量以上であればオー
バーフローすることはない。従って、式(8)に示すよ
うに閾値Bthn を設定しておけば、ビットバッファ2の
オーバーフローを確実に回避することができる。
The data amount of the video stream read from the recording medium and input to the bit buffer 2 in one frame period is (n × X = n × RB / RP). If the free space of the bit buffer 2 is more than this data amount, it will not overflow. Therefore, if the threshold value Bthn is set as shown in Expression (8), overflow of the bit buffer 2 can be reliably avoided.

【0092】すなわち、判定回路5は、ピクチャヘッダ
検出回路3がピクチャヘッダを検出した時点でビットバ
ッファ2の空き容量をチェックし、十分な空き容量(n
×X=n×RB /RP )が確保されているかどうかを判
定する。十分な空き容量が確保されていなければ、その
ピクチャヘッダに基づいて制御コア回路7がビットバッ
ファ2から読み出したピクチャを、ピクチャスキップ回
路6を介してスキップする。続いて、判定回路5は、ピ
クチャヘッダ検出回路3が次のピクチャヘッダを検出し
た時点で、再びビットバッファ2の空き容量をチェック
する。これらの処理に要する時間は、デコードコア回路
4のデコード処理時間に比べてはるかに短いため、ビッ
トバッファ2に十分な空き容量が確保できてからデコー
ドコア回路4のデコード処理を開始しても十分に間に合
う。
That is, the decision circuit 5 checks the free space of the bit buffer 2 at the time when the picture header detection circuit 3 detects the picture header, and determines the sufficient free space (n
XX = nxRB / RP) is determined. If sufficient free space is not secured, the picture read by the control core circuit 7 from the bit buffer 2 based on the picture header is skipped via the picture skip circuit 6. Subsequently, the determination circuit 5 checks the free capacity of the bit buffer 2 again when the picture header detection circuit 3 detects the next picture header. Since the time required for these processes is much shorter than the decoding process time of the decode core circuit 4, it is sufficient to start the decoding process of the decode core circuit 4 after the bit buffer 2 has sufficient free space. Be in time.

【0093】ところで、ピクチャヘッダ検出回路3がピ
クチャヘッダを検出した時点や、デコードコア回路4が
デコードを開始した後に、ビットバッファ2がアンダー
フローすることがある。この場合は、記録媒体から読み
出されたビデオストリームがビットバッファ2に入力さ
れ次第、ビットバッファ2から1ピクチャ分のビデオス
トリームを逐次読み出せばよいため、特に問題とはなら
ない。
By the way, the bit buffer 2 may underflow when the picture header detection circuit 3 detects a picture header or after the decoding core circuit 4 starts decoding. In this case, as long as the video stream read from the recording medium is input to the bit buffer 2, the video stream for one picture may be sequentially read from the bit buffer 2, so there is no particular problem.

【0094】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に示す効果を得ることができる。 通常の再生時において、前記(1)(2)に示す場合を含め
てビットバッファ2のオーバーフローを回避することが
できる。
As described in detail above, according to this embodiment,
The following effects can be obtained. At the time of normal reproduction, overflow of the bit buffer 2 can be avoided including the cases shown in (1) and (2) above.

【0095】高速再生時において、前記(2) に示す場
合を含めてビットバッファ2のオーバーフローを回避す
ることができる。 判定回路5およびピクチャスキップ回路6を設けるこ
とにより、従来のMPEGビデオデコーダ101のよう
にビデオストリームスキップ回路105を設けることな
く、ビットバッファ2のオーバーフローを回避すること
ができる。上記したように判定回路5およびピクチャス
キップ回路6の制御は簡単であるため、制御コア回路7
はマイクロコンピュータを用いて構成する必要がない。
そして、各回路3〜7は1チップのLSIに搭載されて
いる。従って、本実施形態によれば、従来例のようにコ
ストが増大することはなく装置全体が大型化することも
ない。
At the time of high speed reproduction, overflow of the bit buffer 2 can be avoided including the case shown in (2) above. By providing the determination circuit 5 and the picture skip circuit 6, it is possible to avoid the overflow of the bit buffer 2 without providing the video stream skip circuit 105 unlike the conventional MPEG video decoder 101. Since the control of the determination circuit 5 and the picture skip circuit 6 is simple as described above, the control core circuit 7
Does not need to be configured using a microcomputer.
The circuits 3 to 7 are mounted on a 1-chip LSI. Therefore, according to this embodiment, unlike the conventional example, the cost does not increase and the size of the entire apparatus does not increase.

【0096】ピクチャスキップ回路6のノード6b側
からスキップされるビデオストリームは、ピクチャ単位
となる。そのため、デコードコア回路4へ転送されるピ
クチャの途中でデータが途切れることはない。従って、
デコードコア回路4では、IピクチャだけでなくPピク
チャやBピクチャについてもデコード可能になる。その
結果、ディスプレイ8で再生される動画に生じるコマ落
ちが少なくなる。そのため、2〜4倍という比較的遅い
高速再生時において、数コマ/秒の表示が可能になる。
従って、高速再生時における動画の動きを滑らかにして
画質を大幅に向上させることができる。
The video stream skipped from the node 6b side of the picture skip circuit 6 is in picture units. Therefore, the data is not interrupted in the middle of the picture transferred to the decode core circuit 4. Therefore,
The decode core circuit 4 can decode not only I pictures but also P pictures and B pictures. As a result, dropped frames in the moving image reproduced on the display 8 are reduced. Therefore, it is possible to display several frames / second during high-speed reproduction, which is relatively slow at 2 to 4 times.
Therefore, the motion of a moving image during high-speed playback can be smoothed, and the image quality can be greatly improved.

【0097】(第2実施形態)次に、本発明を具体化し
た第2実施形態を図1および図3に従って説明する。本
実施形態のMPEGビデオデコーダの構成は第1実施形
態のそれと同じである。本実施形態では、式(9)に示
す規定を満たすように、2つの閾値B2thn,B3thnが設
定されている。尚、各閾値B2thn,B3thnの値は、第1
実施形態のように再生速度に応じて設定されると共に、
ディスプレイ8で再生される動画の画質を実際に検討し
て適宜に設定すればよい。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The structure of the MPEG video decoder of this embodiment is the same as that of the first embodiment. In this embodiment, the two threshold values B2thn and B3thn are set so as to satisfy the formula (9). The values of the thresholds B2thn and B3thn are the first
It is set according to the playback speed as in the embodiment,
The image quality of the moving image reproduced on the display 8 may be actually examined and set appropriately.

【0098】0<B3thn<B2thn<B ………(9) 判定回路5は、ビットバッファ2の占有量Bm と各閾値
Bthn ,B2thnとを比較し、占有量Bm が式(10)〜
(12)に示すどの領域に含まれるかを判定する。
0 <B3thn <B2thn <B (9) The decision circuit 5 compares the occupancy amount Bm of the bit buffer 2 with the respective threshold values Bthn and B2thn, and the occupancy amount Bm is expressed by equations (10) to.
It is determined which area is included in (12).

【0099】Bm <B3thn ………(10) B3thn<Bm <B2thn ………(11) B2thn<Bm ………(12) 判定回路5は、式(10)に示すように、ビットバッフ
ァ2の占有量Bm が閾値B3thnを越えない場合には、ビ
ットバッファ2がオーバーフローする恐れがなく正常で
あると判定する。この場合、制御コア回路7は、ビット
バッファ2から1ピクチャ分のビデオストリームを読み
出す。そして、制御コア回路7は、ピクチャスキップ回
路6をノード6a側に接続し、そのビットバッファ2か
ら読み出されたピクチャをデコードコア回路4へ転送さ
せる。
Bm <B3thn (10) B3thn <Bm <B2thn (11) B2thn <Bm (12) The decision circuit 5 determines the bit buffer 2 of the bit buffer 2 as shown in equation (10). When the occupied amount Bm does not exceed the threshold value B3thn, it is determined that the bit buffer 2 is normal without fear of overflow. In this case, the control core circuit 7 reads the video stream for one picture from the bit buffer 2. Then, the control core circuit 7 connects the picture skip circuit 6 to the node 6a side and transfers the picture read from the bit buffer 2 to the decode core circuit 4.

【0100】判定回路5は、式(12)に示すように、
ビットバッファ2の占有量Bm が閾値B2thnを越え且つ
閾値Bthn を越えない場合に、ビットバッファ2から読
み出されたピクチャがIピクチャまたはPピクチャなら
ば、第1のフラグを立てる。また、式(11)に示すよ
うに、ビットバッファ2の占有量Bm が閾値B3thnを越
え且つ閾値B2thnを越えない場合に、ビットバッファ2
から読み出されたピクチャがPピクチャならば、第2の
フラグを立てる。第1または第2のフラグが立っている
場合、式(10)に示す場合でも、制御コア回路7は、
ビットバッファ2から読み出されたピクチャがBピクチ
ャならば、ピクチャスキップ回路6をノード6b側に接
続し、そのピクチャをスキップさせる。
The determination circuit 5 has the following formula (12):
When the occupancy Bm of the bit buffer 2 exceeds the threshold value B2thn and does not exceed the threshold value Bthn, if the picture read from the bit buffer 2 is an I picture or a P picture, the first flag is set. Further, as shown in the equation (11), when the occupied amount Bm of the bit buffer 2 exceeds the threshold value B3thn and does not exceed the threshold value B2thn, the bit buffer 2
If the picture read from is a P picture, a second flag is set. When the first or second flag is set, the control core circuit 7 is
If the picture read from the bit buffer 2 is a B picture, the picture skip circuit 6 is connected to the node 6b side to skip the picture.

【0101】図3に、本実施形態におけるビットバッフ
ァ2の占有量Bm の変化を示す。占有量Bm が閾値B3t
hnを越えた場合、ビットバッファ2から読み出されたピ
クチャがBピクチャであればデコードせずにスキップす
る(図示※1)。ここで、Bピクチャのスキップ後に占
有量Bm がまだ閾値B3thnを越えていても、ビットバッ
ファ2から次に読み出されたピクチャがIピクチャまた
はPピクチャであればデコードする(図示※2)。
FIG. 3 shows a change in the occupied amount Bm of the bit buffer 2 in this embodiment. Occupancy Bm is threshold B3t
If it exceeds hn, if the picture read from the bit buffer 2 is a B picture, the picture is skipped without decoding (figure * 1). Here, even if the occupied amount Bm still exceeds the threshold value B3thn after the B picture is skipped, if the next picture read from the bit buffer 2 is an I picture or a P picture, it is decoded (* 2 in the figure).

【0102】占有量Bm が閾値B3thnを越えた場合で
も、ビットバッファ2から読み出されたピクチャがIピ
クチャまたはPピクチャであればデコードする(図示※
3)。ここで、IピクチャまたはPピクチャのデコード
後に占有量Bm がまだ閾値B3thnを越えている場合、ビ
ットバッファ2から次に読み出されたピクチャがBピク
チャであればデコードせずにスキップする(図示※
4)。このBピクチャのスキップは、占有量Bm が閾値
B3thnを下回るまで繰り返し行う(図示※5)。
Even if the occupied amount Bm exceeds the threshold value B3thn, if the picture read from the bit buffer 2 is an I picture or a P picture, it is decoded (see *
3). Here, if the occupied amount Bm still exceeds the threshold value B3thn after the decoding of the I picture or P picture, if the next picture read from the bit buffer 2 is a B picture, it is skipped without decoding (illustration *
4). This B picture skip is repeated until the occupied amount Bm falls below the threshold value B3thn (* 5 in the figure).

【0103】占有量Bm が閾値B2thnを越えた場合、ビ
ットバッファ2から読み出されたピクチャがIピクチャ
またはPピクチャであれば、判定回路5は第1のフラグ
を立てる(図示※6)。第1のフラグが立っている場
合、ビットバッファ2から次に読み出されたピクチャが
Bピクチャであれば、占有量Bm が閾値B3thnを下回っ
ていても、そのBピクチャをスキップする(図示※
7)。
When the occupied amount Bm exceeds the threshold value B2thn and the picture read from the bit buffer 2 is an I picture or a P picture, the decision circuit 5 sets a first flag (* 6 in the figure). When the first flag is set and the picture read next from the bit buffer 2 is a B picture, the B picture is skipped even if the occupancy Bm is below the threshold B3thn (shown in the figure *
7).

【0104】占有量Bm が閾値B3thnを越え且つ閾値B
2thnを越えない場合、ビットバッファ2から読み出され
たピクチャがPピクチャであれば、判定回路5は第2の
フラグを立てる(図示※8)。第2のフラグが立ってい
る場合、ビットバッファ2から次に読み出されたピクチ
ャがBピクチャであれば、占有量Bm が閾値B3thnを下
回っていても、そのBピクチャをスキップする(図示※
9)。
The occupied amount Bm exceeds the threshold value B3thn and the threshold value B3
If it does not exceed 2thn and the picture read from the bit buffer 2 is a P picture, the determination circuit 5 sets a second flag (* 8 in the figure). When the second flag is set and the picture read next from the bit buffer 2 is a B picture, the B picture is skipped even if the occupancy Bm is below the threshold value B3thn (*
9).

【0105】占有量Bm が閾値B3thnを越え且つ閾値B
2thnを越えない場合、ビットバッファ2から読み出され
たピクチャがIピクチャのときには、判定回路5は第2
のフラグを立てない(図示※10)。第2のフラグが立
っていない場合、占有量Bmが閾値B3thnを下回ってい
れば、ビットバッファ2から次に読み出されたピクチャ
がBピクチャであってもデコードする。
The occupation amount Bm exceeds the threshold value B3thn and the threshold value B3
If it does not exceed 2thn, and the picture read from the bit buffer 2 is an I picture, the decision circuit 5 outputs the second picture.
Flag is not set (figure * 10). If the second flag is not set and the occupied amount Bm is below the threshold value B3thn, decoding is performed even if the next picture read from the bit buffer 2 is a B picture.

【0106】以上詳述したように本実施形態によれば、
第1実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 ビットバッファ2の占有量Bm が閾値B3thnを越え且
つ閾値Bthn を越えない場合、IピクチャおよびPピク
チャを可能な限りデコードすると共に、Bピクチャを優
先してスキップする。
As described in detail above, according to this embodiment,
In addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be obtained. When the occupied amount Bm of the bit buffer 2 exceeds the threshold value B3thn and does not exceed the threshold value Bthn, the I picture and the P picture are decoded as much as possible, and the B picture is preferentially skipped.

【0107】Bピクチャは双方向予測によって生成され
るため、その重要度はIピクチャやPピクチャに比べて
低い。従って、重要度の低いBピクチャを優先してスキ
ップすることにより、ディスプレイ8で再生される動画
に生じるコマ落ちを第1実施形態よりも少なくすること
ができる。その結果、高速再生時における動画の動きを
さらに滑らかにして画質をより向上させることができ
る。
Since the B picture is generated by bidirectional prediction, its importance is lower than that of the I picture and P picture. Therefore, by skipping B-pictures of low importance with priority, it is possible to reduce the number of dropped frames in the moving image reproduced on the display 8 as compared with the first embodiment. As a result, the motion of the moving image during high-speed playback can be further smoothed, and the image quality can be further improved.

【0108】第1のフラグを設定することで、Iピク
チャまたはPピクチャのデコード後にビットバッファ2
の占有量Bm が閾値B3thnを下回っても、余裕をみて次
にビットバッファ2から読み出されるBピクチャを予め
スキップすることができる。また、第2のフラグを設定
することで、Pピクチャのデコード後にビットバッファ
2の占有量Bm が閾値B3thnを下回っても、余裕をみて
次にビットバッファ2から読み出されるBピクチャを予
めスキップすることができる。
By setting the first flag, the bit buffer 2 is decoded after the I picture or P picture is decoded.
Even if the occupancy amount Bm of the B buffer falls below the threshold value B3thn, the B picture read next from the bit buffer 2 can be skipped in advance with a margin. Further, by setting the second flag, even if the occupied amount Bm of the bit buffer 2 is below the threshold value B3thn after the P picture is decoded, the B picture read next from the bit buffer 2 is skipped in advance with a margin. You can

【0109】このように、Bピクチャを予めスキップす
ることは、ビットバッファ2の次回のオーバーフローに
対して予防措置を講ずることに他ならない。従って、ビ
ットバッファ2のオーバーフローをより確実に回避する
ことができる。
In this way, skipping a B picture in advance is nothing but taking precautions against the next overflow of the bit buffer 2. Therefore, the overflow of the bit buffer 2 can be more reliably avoided.

【0110】Iピクチャのデータ量はPピクチャのそ
れの2〜3倍と多い。そのため、Pピクチャが読み出さ
れた場合に比べて、Iピクチャが読み出された場合の方
がビットバッファ2の占有量Bm の減少の度合いが大き
い。従って、Pピクチャが読み出された後よりも、Iピ
クチャが読み出された後の方がビットバッファ2がオー
バーフローする可能性が小さくなる。そこで、第1およ
び第2のフラグを設定することにより、IピクチャとP
ピクチャとで前記予防措置に差をつける。すなわち、I
ピクチャに対する予防措置の閾値B2thnを、Pピクチャ
に対する予防措置の閾値B3thnよりも高い値に設定する
ことで、Iピクチャに対する予防措置をPピクチャのそ
れに比べて緩くすることが可能になる。その結果、Bピ
クチャの無駄なスキップを少なくすることができる。
The data amount of the I picture is as large as 2-3 times that of the P picture. Therefore, the degree of decrease in the occupied amount Bm of the bit buffer 2 is larger when the I picture is read than when the P picture is read. Therefore, it is less likely that the bit buffer 2 will overflow after the I-picture is read than after the P-picture is read. Therefore, by setting the first and second flags, I picture and P
The above-mentioned precautionary measures differ from the picture. That is, I
By setting the threshold B2thn of the preventive measure for the picture to a value higher than the threshold B3thn of the preventive measure for the P picture, the preventive measure for the I picture can be loosened as compared with that of the P picture. As a result, unnecessary skips of B pictures can be reduced.

【0111】以下のa)b)に示すGOP構成(ピク
チャのタイプの並び)のビデオストリームが記録媒体か
ら読み出された場合において、本実施形態の高速再生時
の効果についてシミュレーションしたところ、以下に示
す結果が得られた。
When the video stream having the GOP structure (arrangement of picture types) shown in a) and b) below is read from the recording medium, the effect of the present embodiment at the time of high speed reproduction is simulated. The results shown were obtained.

【0112】a)IBPBPBPBP・・・ b)IBBPBBPBBPBBPBBIBP・・・ [1] 2倍速再生時;a)の場合、IピクチャおよびPピ
クチャの全てがデコード可能であり、その結果、30コ
マ/秒のフルレートで表示できる。b)の場合、Iピク
チャおよびPピクチャの全てとBピクチャの一部がデコ
ード可能であり、その結果、25コマ/秒以上で表示で
きる。
A) IBPBPBPBP ... b) IBBPBBPBBPBBPBBIBP ... [1] During double speed reproduction; In the case of a), all I pictures and P pictures can be decoded, and as a result, 30 frames / second full rate Can be displayed with. In the case of b), all of the I and P pictures and a part of the B picture can be decoded, and as a result, they can be displayed at 25 frames / second or more.

【0113】[2] 4倍速再生時;a)b)共に、Iピク
チャおよびそれに続く3〜4枚のPピクチャがデコード
可能であり、その結果、15コマ/秒以上で表示でき
る。 (第3実施形態)次に、本発明を具体化した第3実施形
態を図4に従って説明する。尚、本実施形態において、
第1実施形態と同じ構成部材については符号を等しくし
てその詳細な説明を省略する。
[2] During 4 × speed reproduction; a) and b), I picture and 3 to 4 P pictures following it can be decoded, and as a result, it can be displayed at 15 frames / second or more. (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment,
The same components as those in the first embodiment have the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

【0114】図4に、特殊再生機能(高速再生機能、低
速再生機能、コマ送り再生機能)を備えた本実施形態の
MPEGビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。本
実施形態のMPEGビデオデコーダ11は、第1実施形
態のMPEGビデオデコーダ1の各回路2〜7に加え
て、ピクチャヘッダ検出・データ量解析回路(以下、解
析回路と略す)12、レジスタ13,14から構成され
ている。尚、各回路3〜7,12〜14は1チップのL
SIに搭載されている。
FIG. 4 shows a block circuit of a main part of the MPEG video decoder of this embodiment having a special reproduction function (high speed reproduction function, low speed reproduction function, frame advance reproduction function). In addition to the circuits 2 to 7 of the MPEG video decoder 1 of the first embodiment, the MPEG video decoder 11 of the present embodiment includes a picture header detection / data amount analysis circuit (hereinafter abbreviated as analysis circuit) 12, a register 13, It is composed of 14. Each of the circuits 3 to 7 and 12 to 14 is an L chip of one chip.
It is installed in SI.

【0115】制御コア回路7は各回路2〜6,12〜1
4を制御する。ビデオCDなどの記録媒体から読み出さ
れたビデオストリームは、解析回路12を介してビット
バッファ2へ転送される。
The control core circuit 7 includes circuits 2 to 6 and 12 to 1 respectively.
Control 4 The video stream read from the recording medium such as a video CD is transferred to the bit buffer 2 via the analysis circuit 12.

【0116】解析回路12は、以下に示す2つの機能を
有している。記録媒体から読み出されたビデオストリ
ームの各ピクチャの先頭に付くピクチャヘッダを検出
し、その各ピクチャヘッダに規定されているピクチャの
タイプ(I,P,B)を検出する。検出した各ピクチ
ャのデータ量を解析する。
The analysis circuit 12 has the following two functions. The picture header at the beginning of each picture of the video stream read from the recording medium is detected, and the picture type (I, P, B) specified in each picture header is detected. The data amount of each detected picture is analyzed.

【0117】各レジスタ13,14はFIFO構成のR
AMから成る。レジスタ13は、解析回路12の検出し
た各ピクチャのタイプを順次蓄積する。つまり、レジス
タ13には、ビットバッファ2に蓄積されているビデオ
ストリームのGOP構成が記録される。
Each of the registers 13 and 14 is an R having a FIFO structure.
Composed of AM. The register 13 sequentially stores the type of each picture detected by the analysis circuit 12. That is, the GOP structure of the video stream accumulated in the bit buffer 2 is recorded in the register 13.

【0118】レジスタ14は、解析回路12の解析した
各ピクチャのデータ量を順次蓄積する。判定回路5は、
以下に示す2つの機能を有している。第2実施形態と
同様に、ビットバッファ2の占有量Bm と各閾値B2th
n,B3thnとを比較し、占有量Bm が式(10)〜(1
2)に示すどの領域に含まれるかを判定する。レジス
タ13に記録されたGOP構成と、レジスタ14に記録
された各ピクチャのデータ量と、前記の判定結果とに
基づいて、スキップするピクチャを選定する。
The register 14 sequentially stores the data amount of each picture analyzed by the analysis circuit 12. The determination circuit 5 is
It has the following two functions. Similar to the second embodiment, the occupied amount Bm of the bit buffer 2 and each threshold value B2th
Comparing n and B3thn, the occupancy Bm is calculated from the equations (10) to (1
It is determined which area is included in 2). A picture to be skipped is selected based on the GOP configuration recorded in the register 13, the data amount of each picture recorded in the register 14, and the above determination result.

【0119】第1および第2実施形態において、ビデオ
ストリームのGOP構成および各ピクチャのデータ量
は、デコードコア回路4においてデコードが終了した時
点でないとわからない。
In the first and second embodiments, the GOP structure of the video stream and the data amount of each picture cannot be known until the decoding is completed in the decoding core circuit 4.

【0120】しかし、本実施形態では、解析回路12を
設けたことにより、ビデオストリームをビットバッファ
2に入力する前に、そのGOP構成および各ピクチャの
データ量を解析することができる。つまり、ビットバッ
ファ2がオーバーフローする恐れがあるかどうかの判定
を、ビットバッファ2にビデオストリームを入力する前
に行うことができる。従って、ビデオストリームのGO
P構成および各ピクチャのデータ量に対応して、スキッ
プするピクチャを最適に選定することができる。その結
果、特に、Bピクチャの無駄なスキップを最小限に抑え
ることができる。
However, in this embodiment, by providing the analysis circuit 12, it is possible to analyze the GOP structure and the data amount of each picture before inputting the video stream to the bit buffer 2. That is, it is possible to determine whether or not the bit buffer 2 may overflow before the video stream is input to the bit buffer 2. Therefore, GO of the video stream
The picture to be skipped can be optimally selected according to the P configuration and the data amount of each picture. As a result, in particular, unnecessary skipping of B pictures can be minimized.

【0121】以上詳述したように本実施形態によれば、
第2実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 ビットバッファ2のオーバーフローを回避した上でデ
コード可能なBピクチャが増える。従って、高速再生時
における動画の動きをさらに滑らかにして画質をより向
上させることができる。
As described in detail above, according to this embodiment,
In addition to the effects of the second embodiment, the following effects can be obtained. The number of B pictures that can be decoded increases while avoiding the overflow of the bit buffer 2. Therefore, it is possible to further smooth the motion of the moving image during high-speed reproduction and further improve the image quality.

【0122】ビットバッファ2に蓄積されているピク
チャの数および各ピクチャのデータ量を把握することが
できるため、ビットバッファ2の占有量Bm を正確に知
ることができる。また、任意のピクチャが読み出された
後のビットバッファ2の占有量Bm の減少の度合いを正
確に知ることもできる。
Since the number of pictures accumulated in the bit buffer 2 and the data amount of each picture can be grasped, the occupation amount Bm of the bit buffer 2 can be accurately known. It is also possible to accurately know the degree of decrease in the occupied amount Bm of the bit buffer 2 after an arbitrary picture is read.

【0123】一般に、低速再生時やコマ送り再生時にお
いて、記録媒体から読み出されるビデオストリームのビ
ットレートは通常の再生時と同じである。つまり、低速
再生時やコマ送り再生時には、単位時間当たりにビット
バッファ2から読み出されるピクチャの数を減らすこと
で、ディスプレイ8で再生される動画のコマ数を減らす
ようにしている。しかし、前記したように、従来のMP
EGビデオデコーダ101では、任意のピクチャが読み
出された後のビットバッファ2の占有量Bm の減少の度
合いがわからなかった。そのため、オーバーフローやア
ンダーフローを避けるため、ビットバッファ2からピク
チャが読み出される度に、記録媒体からビデオストリー
ムを読み出してビットバッファ2へ転送させていた。従
って、記録媒体からビデオストリームを読み出す操作を
頻繁に繰り返さなければならなかった。例えば、記録媒
体としてビデオCDを用いた場合、ビデオCDから頻繁
にビデオストリームを読み出すとなると、ビデオCDプ
レーヤの光ピックアップの駆動装置の制御が複雑になる
上に、駆動装置にかかる機械的な負担も大きくなって故
障し易くなる。
In general, the bit rate of the video stream read from the recording medium at the time of low speed reproduction or frame advance reproduction is the same as that at the time of normal reproduction. That is, during low-speed reproduction or frame-by-frame reproduction, the number of pictures read from the bit buffer 2 per unit time is reduced to reduce the number of frames of a moving image reproduced on the display 8. However, as described above, the conventional MP
In the EG video decoder 101, the degree of decrease in the occupied amount Bm of the bit buffer 2 after an arbitrary picture has been read out is unknown. Therefore, in order to avoid overflow or underflow, the video stream is read from the recording medium and transferred to the bit buffer 2 each time a picture is read from the bit buffer 2. Therefore, the operation of reading the video stream from the recording medium has to be frequently repeated. For example, when a video CD is used as a recording medium, if the video stream is frequently read from the video CD, the control of the drive device of the optical pickup of the video CD player becomes complicated and the mechanical load on the drive device is increased. Also becomes larger and more prone to failure.

【0124】本実施形態では、任意のピクチャが読み出
された後のビットバッファ2の容量の減少の度合いを正
確に知ることができるため、オーバーフローやアンダー
フローの可能性が高くなったときにだけ、記録媒体から
ビデオストリームを読み出せばよい。従って、本実施形
態によれば、低速再生時やコマ送り再生時において、記
録媒体からビデオストリームを読み出す操作を減らすこ
とができる。そのため、記録媒体としてビデオCDを用
いた場合、ビデオCDプレーヤの光ピックアップの駆動
装置の制御が簡単になる上に、駆動装置にかかる機械的
な負担を小さくして故障を減らすことができる。
In the present embodiment, since the degree of decrease in the capacity of the bit buffer 2 after an arbitrary picture is read can be accurately known, only when the possibility of overflow or underflow becomes high. The video stream may be read from the recording medium. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the operation of reading the video stream from the recording medium during the low speed reproduction or the frame advance reproduction. Therefore, when a video CD is used as a recording medium, the drive of the optical pickup of the video CD player can be easily controlled, and the mechanical load on the drive can be reduced to reduce failures.

【0125】(第4実施形態)次に、本発明を具体化し
た第4実施形態を図5に従って説明する。尚、本実施形
態において、第3実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0126】図5に、特殊再生機能を備えた本実施形態
のMPEGビデオデコーダの要部ブロック回路を示す。
本実施形態のMPEGビデオデコーダ21は、第3実施
形態のMPEGビデオデコーダ11の各回路2〜7,1
2〜14に加えて、フレームバッファ22から構成され
ている。
FIG. 5 shows a block circuit of a main part of the MPEG video decoder of this embodiment having a special reproduction function.
The MPEG video decoder 21 of the present embodiment includes the circuits 2 to 7 and 1 of the MPEG video decoder 11 of the third embodiment.
In addition to 2 to 14, it is composed of a frame buffer 22.

【0127】制御コア回路7は各回路2〜6,12〜1
4,22を制御する。デコードコア回路4で生成された
各ピクチャのデコード結果(ビデオ出力)は、フレーム
バッファ22の各領域22a〜22cへ転送される。ま
た、フレームバッファ22の各領域22a〜22cから
読み出された各ピクチャのデコード結果は、デコードコ
ア回路4へ転送される。
The control core circuit 7 includes circuits 2 to 6 and 12 to 1.
4 and 22 are controlled. The decoding result (video output) of each picture generated by the decoding core circuit 4 is transferred to each area 22a to 22c of the frame buffer 22. Further, the decoding result of each picture read from each area 22 a to 22 c of the frame buffer 22 is transferred to the decoding core circuit 4.

【0128】フレームバッファ22はRAMから成り、
その内部は3つの領域(前方参照領域22a、後方参照
領域22b、Bピクチャ格納領域22c)に分けられて
いる。前方参照領域22aには、デコードコア回路4に
おいて逆方向予測を行う際に用いられる未来のIピクチ
ャまたはPピクチャのデコード結果(ビデオ出力)が格
納される。後方参照領域22bには、デコードコア回路
4において順方向予測を行う際に用いられる過去のIピ
クチャまたはPピクチャのデコード結果が格納される。
Bピクチャ格納領域22cにはBピクチャのデコード結
果が格納される。そして、各領域22a〜22cのいず
れか一つに格納されたビデオ出力が、ディスプレイ8へ
出力される。
The frame buffer 22 is composed of RAM,
The inside is divided into three areas (a front reference area 22a, a rear reference area 22b, and a B picture storage area 22c). The forward reference area 22a stores a decoding result (video output) of a future I picture or P picture used when performing backward prediction in the decode core circuit 4. The backward reference area 22b stores a decoding result of a past I picture or P picture used when performing forward prediction in the decoding core circuit 4.
A B picture decoding result is stored in the B picture storage area 22c. Then, the video output stored in any one of the areas 22a to 22c is output to the display 8.

【0129】フレームバッファ22とビットバッファ2
とは、部品点数を少なくしてMPEGビデオデコーダ1
1のコストを減少させるため、1つのRAM内に領域を
分けて設けられている。ところで、前方参照領域22a
および後方参照領域22bに格納されるIピクチャまた
はPピクチャは、順方向予測または逆方向予測を行うた
めの基データとして使われるため、必要がなくなるま
で、各領域22a,22bに格納し続けなければならな
い。Bピクチャについては基データとして扱われないな
いため、ディスプレイ8へ出力されたら不用になる。
尚、各領域22a〜22cはプレーンと呼ばれる。
Frame buffer 22 and bit buffer 2
Means that the number of parts is reduced and the MPEG video decoder 1
In order to reduce the cost of 1, the area is provided separately in one RAM. By the way, the front reference area 22a
Since the I picture or P picture stored in the backward reference area 22b is used as basic data for performing forward prediction or backward prediction, it must be stored in each area 22a, 22b until it is no longer needed. I won't. Since the B picture is not treated as the basic data, it is useless if it is output to the display 8.
The areas 22a to 22c are called planes.

【0130】尚、MPEGビデオデコーダとMPEGオ
ーディオデコーダとを1つのLSIに搭載した場合に
は、MPEGオーディオデコーダ用のビットバッファ
(オーディオビットバッファ)についても、MPEGビ
デオデコーダ用のフレームバッファ22およびビットバ
ッファ(ビデオビットバッファ)2と1つのRAM内に
領域を分けて設けている。例えば、記録媒体としてビデ
オCDを用いた場合には、4MDRAMを用い、ビデオ
ビットバッファ2の容量を52kバイト、フレームバッ
ファ22の各領域22a〜22cの容量をそれぞれ14
8.5kバイト、オーディオビットバッファの容量を
6.5kバイト、ユーザ用領域の容量を8kバイトに設
定している。ちなみに、ユーザ用領域は、ビデオCDv
2.0規格のセクタバッファなどに用いられる。
When the MPEG video decoder and the MPEG audio decoder are mounted on one LSI, the bit buffer (audio bit buffer) for the MPEG audio decoder is also the frame buffer 22 and the bit buffer for the MPEG video decoder. (Video bit buffer) 2 and one RAM are provided in separate areas. For example, when a video CD is used as the recording medium, 4M DRAM is used, the capacity of the video bit buffer 2 is 52 kbytes, and the capacity of each of the areas 22a to 22c of the frame buffer 22 is 14 respectively.
The size of the audio bit buffer is set to 8.5 kbytes, the capacity of the audio bit buffer is set to 6.5 kbytes, and the capacity of the user area is set to 8 kbytes. By the way, the user area is a video CDv
Used as a 2.0 standard sector buffer.

【0131】4倍速再生以上の高速再生時には、Iピク
チャおよびPピクチャをデコードするだけで十分に動き
の滑らかな動画が得られるため、Bピクチャは全てスキ
ップすることが可能になる。
At the time of high-speed reproduction of 4 × speed or more, decoding of I-pictures and P-pictures makes it possible to obtain a moving picture with a sufficiently smooth motion, so that all B-pictures can be skipped.

【0132】また、8倍速再生以上の高速再生時には、
Iピクチャをデコードするだけで十分に動きの滑らかな
動画が得られるため、PピクチャおよびBピクチャは全
てスキップすることが可能になる。
In addition, at the time of high speed reproduction of 8 times speed or more,
Since a moving image with a sufficiently smooth motion can be obtained only by decoding the I picture, it is possible to skip all P pictures and B pictures.

【0133】このように、4倍速再生以上の高速再生時
には、フレームバッファ22のBピクチャ格納領域22
cは不要になる。そこで、本実施形態では、4倍速再生
以上の高速再生時において、不要になったフレームバッ
ファ22のBピクチャ格納領域22cを、ビットバッフ
ァ2として流用する。つまり、フレームバッファ22の
Bピクチャ格納領域22cをビットバッファ2の増設メ
モリとして用いる。その結果、前記した4MDRAMの
場合には、ビットバッファ2の容量を約200kバイト
(=ビットバッファ2の元の容量52k+Bピクチャ格
納領域22cの容量148.5k)と従来の約4倍に増
やすことができる。
As described above, the B picture storage area 22 of the frame buffer 22 is used during the high speed reproduction of 4 × speed or more.
c becomes unnecessary. In view of this, in the present embodiment, the B picture storage area 22c of the frame buffer 22, which is no longer needed, is used as the bit buffer 2 during high speed reproduction of 4 × speed or higher. That is, the B picture storage area 22c of the frame buffer 22 is used as an extension memory of the bit buffer 2. As a result, in the case of the above-described 4MDRAM, the capacity of the bit buffer 2 can be increased to about 200 kbytes (= the original capacity of the bit buffer 2 52 k + the capacity of the B picture storage area 22c 148.5 k), which is about four times the conventional capacity. it can.

【0134】以上詳述したように本実施形態によれば、
第3実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 4倍速再生以上の高速再生時においても、ビットバッ
ファ2のオーバーフローを確実に回避することができ
る。
As described in detail above, according to this embodiment,
In addition to the effects of the third embodiment, the following effects can be obtained. It is possible to reliably avoid overflow of the bit buffer 2 even during high-speed reproduction of 4 × speed or more.

【0135】ビットバッファ2の容量を約200kバ
イトにした場合において、本実施形態の高速再生時の効
果についてシミュレーションしたところ、30倍速再生
程度まで動きの滑らかな動画が得られることを確認でき
た。
When the capacity of the bit buffer 2 was set to about 200 kbytes, a simulation of the effect at the time of high speed reproduction of this embodiment was confirmed, and it was confirmed that a moving image with smooth motion up to about 30 times speed reproduction could be obtained.

【0136】(第5実施形態)次に、本発明を具体化し
た第5実施形態を図5〜図7に従って説明する。本実施
形態のMPEGビデオデコーダの構成は第4実施形態の
それと同じである。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The structure of the MPEG video decoder of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment.

【0137】デコードコア回路4は、1フレーム期間内
に2つのIピクチャまたはPピクチャをMPEGビデオ
パートに準拠してデコードし、各ピクチャ毎のビデオ出
力を生成する能力を有する。そして、デコードコア回路
4は、1フレーム期間内に2つのIピクチャまたはPピ
クチャをデコードした場合、先にデコードしたIピクチ
ャまたはPピクチャのビデオ出力についてはディスプレ
イ8へ出力せず、後でデコードしたIピクチャまたはP
ピクチャのビデオ出力だけをディスプレイ8へ出力す
る。つまり、後でデコードしたIピクチャまたはPピク
チャだけを、再生ピクチャとして扱う。そして、先にデ
コードしたIピクチャまたはPピクチャのビデオ出力
は、順方向予測を行う際に用いる中途データとして扱
う。
The decode core circuit 4 has a capability of decoding two I pictures or P pictures in accordance with the MPEG video part within one frame period and generating a video output for each picture. Then, when the decoding core circuit 4 decodes two I pictures or P pictures within one frame period, the video output of the previously decoded I picture or P picture is not output to the display 8 but is decoded later. I picture or P
Only the video output of the picture is output to the display 8. That is, only the I picture or P picture decoded later is treated as a reproduced picture. The previously decoded video output of the I picture or P picture is treated as intermediate data used when performing forward prediction.

【0138】前記したように、4倍速再生以上の高速再
生時には、フレームバッファ22のBピクチャ格納領域
22cは不要になる。そこで、本実施形態では、4倍速
再生以上の高速再生時において、不要になったフレーム
バッファ22のBピクチャ格納領域22cに、先にデコ
ードしたIピクチャまたはPピクチャのビデオ出力を格
納する。従って、先にデコードしたIピクチャまたはP
ピクチャのビデオ出力を格納しておくためのフレームバ
ッファを別個に設ける必要はない。
As described above, the B picture storage area 22c of the frame buffer 22 becomes unnecessary during high speed reproduction of 4 × speed or more. In view of this, in the present embodiment, during high-speed playback of 4 × speed or higher, the previously decoded I-picture or P-picture video output is stored in the B-picture storage area 22c of the unnecessary frame buffer 22. Therefore, the previously decoded I picture or P
It is not necessary to provide a separate frame buffer for storing the video output of the picture.

【0139】次に、本実施形態の動作を図6および図7
に従って説明する。図6(a)に示すようなGOP構成
のビデオストリームが記録媒体から読み出された場合、
各フレーム期間において処理されるピクチャ(デコード
コア回路4でデコードするピクチャ、ディスプレイ8で
再生するピクチャ、ピクチャスキップ回路6を介してス
キップするピクチャ)は図6(b)に示すようになる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
It will be described according to. When a video stream having a GOP structure as shown in FIG. 6A is read from the recording medium,
The pictures processed in each frame period (pictures decoded by the decode core circuit 4, pictures reproduced by the display 8, pictures skipped by the picture skip circuit 6) are as shown in FIG. 6B.

【0140】図7に、図6に示す場合におけるビットバ
ッファ2の占有量Bm の変化を示す。まず、Pピクチャ
P1をデコードする。ここで、PピクチャP1がビット
バッファ2から読み出された後でもまだ、占有量Bm が
閾値B3thnを越えている場合、続いて読み出された2つ
のBピクチャB2,B3はデコードせずにスキップす
る。それでもまだ、占有量Bm が閾値B3thnを越えてい
る場合、PピクチャP4をデコードする。このとき、先
にデコードしたPピクチャP1については、デコードコ
ア回路4において順方向予測を行ってPピクチャP4を
生成する際の中途データとして用いるだけで再生はしな
い。そして、PピクチャP4だけを再生する。これらの
処理を1フレーム期間内に行う。
FIG. 7 shows a change in the occupied amount Bm of the bit buffer 2 in the case shown in FIG. First, the P picture P1 is decoded. Here, even after the P picture P1 is read from the bit buffer 2, if the occupied amount Bm still exceeds the threshold value B3thn, the two B pictures B2 and B3 that are read subsequently are skipped without decoding. To do. If the occupation amount Bm still exceeds the threshold value B3thn, the P picture P4 is decoded. At this time, the previously decoded P picture P1 is used only as intermediate data when the decoding core circuit 4 performs forward prediction to generate the P picture P4, and is not reproduced. Then, only the P picture P4 is reproduced. These processes are performed within one frame period.

【0141】次の1フレーム期間内ではBピクチャB5
をデコードして再生する。これに対して、第2実施形態
(図示点線)では、まず、PピクチャP1をデコードし
て再生し、次に、各BピクチャB2,B3はデコードせ
ずにスキップする。これらの処理を1フレーム期間内に
行う。従って、この時点において、PピクチャP4はビ
ットバッファ2に蓄積されたままになっている。そのた
め、次の1フレーム期間内において、PピクチャP4を
デコードしている途中でビットバッファ2がオーバーフ
ローする恐れが極めて高くなる。
Within the next one frame period, B picture B5
To decode and play. On the other hand, in the second embodiment (dotted line in the figure), the P picture P1 is first decoded and reproduced, and then the B pictures B2 and B3 are skipped without decoding. These processes are performed within one frame period. Therefore, at this point, the P picture P4 remains stored in the bit buffer 2. Therefore, the risk of overflow of the bit buffer 2 during the decoding of the P picture P4 during the next one frame period becomes extremely high.

【0142】以上詳述したように本実施形態によれば、
第4実施形態の効果に加えて、以下に示す効果を得るこ
とができる。 4倍速再生以上の高速再生時において、ビットバッフ
ァ2のオーバーフローを回避した上でデコード可能なP
ピクチャが増える。その結果、デコード可能なBピクチ
ャも増える。従って、高速再生時における動画の動きを
さらに滑らかにして画質をより向上させることができ
る。
As described in detail above, according to this embodiment,
In addition to the effects of the fourth embodiment, the following effects can be obtained. P that can be decoded while avoiding overflow of the bit buffer 2 during high-speed reproduction of 4 × speed or more
More pictures. As a result, more B pictures can be decoded. Therefore, it is possible to further smooth the motion of the moving image during high-speed reproduction and further improve the image quality.

【0143】第2実施形態と同様に、本実施形態にお
いて、閾値B3thnを閾値Bthn と同じ値に設定しても、
上記と同様の効果を得ることができる。尚、上記各実施
形態は以下のように変更してもよく、その場合でも同様
の作用および効果を得ることができる。
Similar to the second embodiment, in this embodiment, even if the threshold value B3thn is set to the same value as the threshold value Bthn,
The same effect as above can be obtained. The above-described embodiments may be modified as follows, and in that case, the same operation and effect can be obtained.

【0144】〔1〕上記各実施形態において、Dピクチ
ャに基づく高速再生を併用して行う。この場合、上記各
実施形態の効果をさらに高めることができる。 〔2〕上記式(8)の係数nを、通常の再生速度に対す
る倍率nより大きな値にする。例えば、2倍速再生にお
いては、式(8)の係数nを2より大きな値(n>2)
にする。この場合にも上記各実施形態と同様の効果を得
ることができるが、係数nを大きくし過ぎると再生され
る動画に生じるコマ落ちも多くなる。つまり、係数nと
倍率nを等しくするのが最良ではあるが、若干であれば
係数nの値を調整してもよいということである。
[1] In each of the above-described embodiments, high-speed reproduction based on the D picture is also performed. In this case, the effect of each of the above embodiments can be further enhanced. [2] The coefficient n in the above equation (8) is set to a value larger than the magnification n for the normal reproduction speed. For example, in the 2 × speed reproduction, the coefficient n in the equation (8) is a value larger than 2 (n> 2)
To In this case as well, the same effects as those of the above-described respective embodiments can be obtained, but if the coefficient n is made too large, dropped frames in the reproduced moving image will increase. That is, it is best to make the coefficient n equal to the magnification n, but the value of the coefficient n may be adjusted if it is small.

【0145】〔3〕第4実施形態において、フレームバ
ッファ22をビットバッファ2とは別個に設ける。 〔4〕第5実施形態において、先にデコードしたIピク
チャまたはPピクチャのビデオ出力を格納しておくため
のフレームバッファを、フレームバッファ22とは別個
に設ける。
[3] In the fourth embodiment, the frame buffer 22 is provided separately from the bit buffer 2. [4] In the fifth embodiment, a frame buffer for storing the video output of the previously decoded I picture or P picture is provided separately from the frame buffer 22.

【0146】〔5〕第1実施形態と第2実施形態とを併
用する。 〔6〕ビデオCDプレーヤだけでなく、VTR(Video
Tape Recorder )、DVD(Digital Video Disk)プレ
ーヤなどのMPEG方式を利用する蓄積メディアの再生
装置に適用する。
[5] The first embodiment and the second embodiment are used together. [6] Not only video CD player but VTR (Video
The present invention is applied to a reproducing device of a storage medium using the MPEG system such as a Tape Recorder) and a DVD (Digital Video Disk) player.

【0147】〔7〕第1〜5実施形態をCPUを用いた
ソフトウェア的な処理に置き代える。すなわち、各回路
(3〜7,12)における信号処理をCPUを用いたソ
フトウェア的な信号処理に置き代える。
[7] The first to fifth embodiments are replaced with software processing using a CPU. That is, the signal processing in each circuit (3 to 7, 12) is replaced with software-like signal processing using a CPU.

【0148】以上、各実施形態について説明したが、各
実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て、以下にそれらの効果と共に記載する。 (イ)請求項5〜9のいずれか1項に記載のMPEGビ
デオデコーダにおいて、デコードコア回路と判定制御回
路とを1チップ上に形成したMPEGビデオデコーダ。
Although the respective embodiments have been described above, technical ideas other than the claims which can be understood from the respective embodiments will be described below together with their effects. (A) The MPEG video decoder according to any one of claims 5 to 9, wherein the decode core circuit and the determination control circuit are formed on one chip.

【0149】(ロ)請求項10に記載のMPEGビデオ
デコーダにおいて、デコードコア回路と判定制御回路と
ビデオストリーム解析回路とを1チップ上に形成したM
PEGビデオデコーダ。
(B) In the MPEG video decoder according to the tenth aspect, the decoding core circuit, the judgment control circuit and the video stream analysis circuit are formed on one chip.
PEG video decoder.

【0150】上記(イ)または(ロ)のようにすれば、
MPEGビデオデコーダ全体を小型化することができ
る。 (ハ)請求項11に記載のMPEGビデオデコーダにお
いて、ビットバッファとフレームバッファとを1つのR
AMで構成したMPEGビデオデコーダ。
By the above (a) or (b),
The entire MPEG video decoder can be downsized. (C) In the MPEG video decoder according to claim 11, the bit buffer and the frame buffer are one R
MPEG video decoder composed by AM.

【0151】このようにすれば、MPEGビデオデコー
ダを構成する部品点数が少なくなるため、コストを減少
させることができる。ところで、本明細書において、発
明の構成に係る部材は以下のように定義されるものとす
る。
By doing so, the number of parts constituting the MPEG video decoder is reduced, and the cost can be reduced. By the way, in this specification, the members according to the configuration of the present invention are defined as follows.

【0152】(a)判定制御回路は、可変閾値オーバー
フロー判定回路5とピクチャスキップ回路6と制御コア
回路7とから構成される。 (b)ビデオストリーム解析回路はピクチャヘッダ検出
・データ量解析回路12から構成される。
(A) The judgment control circuit comprises a variable threshold overflow judgment circuit 5, a picture skip circuit 6, and a control core circuit 7. (B) The video stream analysis circuit is composed of the picture header detection / data amount analysis circuit 12.

【0153】(c)記録媒体とは、ビデオCDだけでな
く、DVD、CD−ROM、ハードディスク、ビデオテ
ープなどのあらゆるディジタル記録媒体を含むものとす
る。
(C) The recording medium includes not only a video CD but also any digital recording medium such as a DVD, a CD-ROM, a hard disk and a video tape.

【0154】[0154]

【発明の効果】【The invention's effect】

1〕ビットバッファのオーバーフローを回避することが
可能で且つ簡単な構成のデコーダおよびMPEGビデオ
デコーダを提供することができる。
1] It is possible to provide a decoder and an MPEG video decoder which can avoid overflow of a bit buffer and have a simple structure.

【0155】2〕特殊再生時における動画の動きを滑ら
かにして画質を向上させることと、ビットバッファのオ
ーバーフローを回避することとが共に可能で、且つ簡単
な構成のMPEGビデオデコーダを提供することができ
る。 3〕特殊再生時における動画の動きを滑らかにして画質
を向上させることと、ビットバッファのオーバーフロー
およびアンダーフローを回避することとが共に可能で、
且つ簡単な構成のMPEGビデオデコーダを提供する。
2] It is possible to provide an MPEG video decoder having a simple structure capable of smoothing the motion of a moving image during special reproduction to improve the image quality and avoiding the overflow of the bit buffer. it can. 3) It is possible to smooth the motion of a moving image during special reproduction to improve the image quality and to avoid overflow and underflow of the bit buffer.
An MPEG video decoder having a simple structure is provided.

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

【図1】第1および第2実施形態の要部ブロック回路
図。
FIG. 1 is a block circuit diagram of a main part of first and second embodiments.

【図2】第1実施形態を説明するためのグラフ。FIG. 2 is a graph for explaining the first embodiment.

【図3】第2実施形態を説明するためのグラフ。FIG. 3 is a graph for explaining the second embodiment.

【図4】第3実施形態の要部ブロック回路図。FIG. 4 is a block circuit diagram of an essential part of a third embodiment.

【図5】第4および第5実施形態の要部ブロック回路
図。
FIG. 5 is a block circuit diagram of a main part of fourth and fifth embodiments.

【図6】第5実施形態を説明するための模式図。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a fifth embodiment.

【図7】第5実施形態を説明するためのグラフ。FIG. 7 is a graph for explaining the fifth embodiment.

【図8】従来例の要部ブロック回路図。FIG. 8 is a block circuit diagram of a main part of a conventional example.

【図9】従来例を説明するためのグラフ。FIG. 9 is a graph for explaining a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21…MPEGビデオデコーダ 2…ビットバッファ 3…ピクチャヘッダ検出回路 4…MPEGビデオデコードコア回路 5…可変閾値オーバーフロー判定回路 6…ピクチャスキップ回路 6a,6b…ノード 7…制御コア回路 8…ディスプレイ 12…ピクチャヘッダ検出・データ量解析回路 22…フレームバッファ 22a…前方参照領域 22b…後方参照領域 22c…Bピクチャ格納領域 1, 11 and 21 ... MPEG video decoder 2 ... Bit buffer 3 ... Picture header detection circuit 4 ... MPEG video decoding core circuit 5 ... Variable threshold overflow determination circuit 6 ... Picture skip circuit 6a, 6b ... Node 7 ... Control core circuit 8 ... Display 12 ... Picture header detection / data amount analysis circuit 22 ... Frame buffer 22a ... Front reference area 22b ... Back reference area 22c ... B picture storage area

───────────────────────────────────────────────────── 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 // H03M 7/30 H04N 7/137 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // H03M 7/30 H04N 7/137 Z

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビットバッファがオーバーフローしない
ように制御するデコーダ。
1. A decoder for controlling a bit buffer so as not to overflow.
【請求項2】 ビットバッファ(2)の占有量(Bm )
が予め定めた閾値(Bthn )を越えないように制御する
デコーダ。
2. The occupied amount (Bm) of the bit buffer (2)
A decoder that controls so that the value does not exceed a predetermined threshold value (Bthn).
【請求項3】 ビットバッファ(2)の占有量(Bm )
が予め定めた閾値(Bthn )を越えた場合には、占有量
が閾値を下回るまでビットバッファからデータをスキッ
プさせるデコーダ。
3. Occupancy of bit buffer (2) (Bm)
Decoder that skips data from the bit buffer until the occupancy falls below the threshold value when the threshold value exceeds a predetermined threshold value (Bthn).
【請求項4】 ビットバッファ(2)の占有量(Bm )
が予め定めた閾値(Bthn )を越えた場合には、占有量
が閾値を下回るまでビットバッファからデータをスキッ
プさせ、占有量が閾値を越えない場合には通常のデコー
ドを行うデコーダ。
4. Occupancy of bit buffer (2) (Bm)
Decoder exceeds a predetermined threshold value (Bthn), data is skipped from the bit buffer until the occupancy amount falls below the threshold value, and normal decoding is performed when the occupancy amount does not exceed the threshold value.
【請求項5】 ビットバッファ(2)と、 ビットバッファから読み出された各ピクチャをMPEG
ビデオパートに準拠してデコードするデコードコア回路
(4)と、 ビットバッファの占有量(Bm )の閾値(Bthn )を設
定すると共に、占有量が閾値を越えた場合には、占有量
が閾値を下回るまでビットバッファからデコードコア回
路へ供給されるピクチャをスキップさせる判定制御回路
(5,6,7)とを備えたMPEGビデオデコーダ。
5. A bit buffer (2) and each picture read from the bit buffer are MPEG-coded.
The decode core circuit (4) for decoding in accordance with the video part and the threshold (Bthn) of the bit buffer occupancy (Bm) are set, and when the occupancy exceeds the threshold, the occupancy reaches the threshold. An MPEG video decoder provided with a decision control circuit (5, 6, 7) for skipping a picture supplied from a bit buffer to a decoding core circuit until it falls below the threshold.
【請求項6】 ビデオストリームを蓄積するビットバッ
ファ(2)と、 ビットバッファから読み出された各ピクチャをMPEG
ビデオパートに準拠してデコードするデコードコア回路
(4)と、 動画の再生速度に基づいてビットバッファの占有量(B
m )の閾値(Bthn )を設定すると共に、占有量が閾値
を越えた場合には、占有量が閾値を下回るまでビットバ
ッファからデコードコア回路へ供給されるピクチャをス
キップさせる判定制御回路(5,6,7)とを備えたM
PEGビデオデコーダ。
6. A bit buffer (2) for accumulating a video stream, and each picture read from the bit buffer is MPEG
The decoding core circuit (4) for decoding in accordance with the video part, and the bit buffer occupancy (B
The threshold value (Bthn) of m) is set, and when the occupancy exceeds the threshold, the decision control circuit (5, 5) that skips the picture supplied from the bit buffer to the decoding core circuit until the occupancy falls below the threshold. 6,7) and M
PEG video decoder.
【請求項7】 ビデオストリームを蓄積するビットバッ
ファ(2)と、 ビットバッファから読み出された各ピクチャをMPEG
ビデオパートに準拠してデコードするデコードコア回路
(4)と、 動画の再生速度に基づいてビットバッファの占有量(B
m )の閾値(Bthn )を設定すると共に、占有量が閾値
を越えた場合には、占有量が閾値を下回るまでビットバ
ッファからデコードコア回路へ供給されるピクチャをス
キップし、スキップするピクチャはBピクチャだけで、
PピクチャおよびIピクチャはスキップしない判定制御
回路(5,6,7)とを備えたMPEGビデオデコー
ダ。
7. A bit buffer (2) for accumulating a video stream, and each picture read out from the bit buffer is MPEG encoded.
The decoding core circuit (4) for decoding in accordance with the video part, and the bit buffer occupancy (B
m) threshold value (Bthn) is set, and when the occupied amount exceeds the threshold value, the picture supplied from the bit buffer to the decoding core circuit is skipped until the occupied amount falls below the threshold value, and the skipped picture is B Just the picture
An MPEG video decoder including a decision control circuit (5, 6, 7) that does not skip P pictures and I pictures.
【請求項8】 請求項5〜7のいずれか1項に記載のM
PEGビデオデコーダにおいて、前記判定制御回路は、
IピクチャまたはPピクチャの読み出し後にビットバッ
ファの占有量が閾値を下回っても、次にビットバッファ
から読み出されるピクチャがBピクチャであればスキッ
プするMPEGビデオデコーダ。
8. The M according to claim 5,
In the PEG video decoder, the determination control circuit is
An MPEG video decoder that skips if the next picture to be read from the bit buffer is a B picture even if the occupied amount of the bit buffer falls below the threshold value after reading the I picture or P picture.
【請求項9】 請求項5〜8のいずれか1項に記載のM
PEGビデオデコーダにおいて、前記判定制御回路は、
IピクチャまたはPピクチャの読み出し後にビットバッ
ファの占有量が第1の閾値(B2thn)を越えた場合、ま
たは、Pピクチャの読み出し後にビットバッファの占有
量が第2の閾値(B3thn)を越えた場合、次にビットバ
ッファから読み出されるピクチャがBピクチャであれば
スキップし、第1の閾値を第2の閾値よりも高い値に設
定するMPEGビデオデコーダ。
9. M according to any one of claims 5 to 8.
In the PEG video decoder, the determination control circuit is
When the occupied amount of the bit buffer exceeds the first threshold value (B2thn) after reading the I picture or P picture, or when the occupied amount of the bit buffer exceeds the second threshold value (B3thn) after reading the P picture. An MPEG video decoder that skips the next picture read from the bit buffer if the picture is a B picture and sets the first threshold to a value higher than the second threshold.
【請求項10】 請求項5〜9のいずれか1項に記載の
MPEGビデオデコーダにおいて、前記ビットバッファ
に蓄積されるビデオストリームについて、ビットバッフ
ァに入力される前に、ビデオストリームに含まれる各ピ
クチャのタイプを検出すると共に各ピクチャのデータ量
を解析するビデオストリーム解析回路(12)を備え、
前記判定制御回路は、ビデオストリーム解析回路の解析
したビデオストリームに含まれる各ピクチャのタイプお
よび各ピクチャのデータ量に基づいて、スキップするピ
クチャを選定するMPEGビデオデコーダ。
10. The MPEG video decoder according to any one of claims 5 to 9, wherein each picture included in the video stream is stored in the bit buffer before being input to the bit buffer. A video stream analysis circuit (12) for detecting the type of each picture and analyzing the data amount of each picture,
An MPEG video decoder, wherein the determination control circuit selects a picture to be skipped based on the type of each picture and the data amount of each picture included in the video stream analyzed by the video stream analysis circuit.
【請求項11】 請求項5〜10のいずれか1項に記載
のMPEGビデオデコーダにおいて、前記デコードコア
回路が生成した各ピクチャのデコード結果を格納するフ
レームバッファを備え、そのフレームバッファの内部は
前方参照領域、後方参照領域、Bピクチャ格納領域の3
つの領域に分けられ、Bピクチャをスキップする際には
Bピクチャ格納領域を前記ビットバッファの増設メモリ
として流用するMPEGビデオデコーダ。
11. The MPEG video decoder according to claim 5, further comprising a frame buffer that stores a decoding result of each picture generated by the decoding core circuit, the inside of the frame buffer being forward. Reference area, backward reference area, and B picture storage area
An MPEG video decoder which is divided into two areas, and when a B picture is skipped, the B picture storage area is used as an additional memory of the bit buffer.
【請求項12】 請求項5〜11のいずれか1項に記載
のMPEGビデオデコーダにおいて、前記デコードコア
回路は、1フレーム期間内に2つのIピクチャまたはP
ピクチャをデコードし、先にデコードしたIピクチャま
たはPピクチャについては順方向予測または双方向予測
を行うための中途データとして扱い、後でデコードした
IピクチャまたはPピクチャだけを再生ピクチャとして
扱うMPEGビデオデコーダ。
12. The MPEG video decoder according to claim 5, wherein the decode core circuit has two I pictures or P pictures within one frame period.
An MPEG video decoder that decodes a picture, treats a previously decoded I picture or P picture as intermediate data for performing forward prediction or bidirectional prediction, and handles only a decoded I picture or P picture as a reproduced picture. .
【請求項13】 請求項5〜11のいずれか1項に記載
のMPEGビデオデコーダにおいて、前記デコードコア
回路が生成した各ピクチャのデコード結果を格納するフ
レームバッファを備え、そのフレームバッファの内部は
前方参照領域、後方参照領域、Bピクチャ格納領域の3
つの領域に分けられ、前記デコードコア回路は、1フレ
ーム期間内に2つのIピクチャまたはPピクチャをデコ
ードし、先にデコードしたIピクチャまたはPピクチャ
については順方向予測または双方向予測を行うための中
途データとして扱い、その中途データはBピクチャ格納
領域に格納し、後でデコードしたIピクチャまたはPピ
クチャだけを再生ピクチャとして扱うMPEGビデオデ
コーダ。
13. The MPEG video decoder according to claim 5, further comprising a frame buffer for storing a decoding result of each picture generated by the decoding core circuit, the inside of the frame buffer being forward. Reference area, backward reference area, and B picture storage area
The decoding core circuit is divided into two regions, and the decoding core circuit decodes two I pictures or P pictures within one frame period, and performs forward prediction or bidirectional prediction for the previously decoded I picture or P picture. An MPEG video decoder that handles halfway data, stores the halfway data in a B picture storage area, and handles only I or P pictures decoded later as playback pictures.
【請求項14】 請求項5〜13のいずれか1項に記載
のMPEGビデオデコーダにおいて、前記閾値または第
1および第2の閾値は、ビデオストリームのシーケンス
の先頭に付くシーケンスヘッダによって規定されるバッ
ファサイズ(Vbv Buffer Size )とビットレート(Bit
Rate)とピクチャレート(Picture Rate)と、通常の再
生速度に対する実際の再生速度の倍率(n)とによって
設定されるMPEGビデオデコーダ。
14. The MPEG video decoder according to claim 5, wherein the threshold value or the first and second threshold values is a buffer defined by a sequence header attached to the beginning of a sequence of a video stream. Size (Vbv Buffer Size) and bit rate (Bit
MPEG video decoder set by (Rate), picture rate (Picture Rate), and a ratio (n) of the actual reproduction speed to the normal reproduction speed.
JP27137795A 1994-11-18 1995-10-19 MPEG video decoder Expired - Fee Related JP3203169B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27137795A JP3203169B2 (en) 1994-11-18 1995-10-19 MPEG video decoder
US08/557,615 US5754241A (en) 1994-11-18 1995-11-14 Video decoder capable of controlling encoded video data
DE69526562T DE69526562T2 (en) 1994-11-18 1995-11-15 Image decoder with control of the rate of the encoded image data
EP95118011A EP0713341B1 (en) 1994-11-18 1995-11-15 Video decoder capable of controlling encoded video data rate

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28519394 1994-11-18
JP6-285193 1995-06-30
JP16638295 1995-06-30
JP7-166382 1995-06-30
JP27137795A JP3203169B2 (en) 1994-11-18 1995-10-19 MPEG video decoder

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000347864A Division JP3338426B2 (en) 1994-11-18 2000-11-15 MPEG video decoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0974557A true JPH0974557A (en) 1997-03-18
JP3203169B2 JP3203169B2 (en) 2001-08-27

Family

ID=27322679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27137795A Expired - Fee Related JP3203169B2 (en) 1994-11-18 1995-10-19 MPEG video decoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3203169B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6347117B1 (en) 1996-04-12 2002-02-12 Sony Corporation Apparatus and method for encoding images and medium in which image encoding program has been recorded
JP2012253822A (en) * 2012-09-24 2012-12-20 Meidensha Corp Transmission/reception method of mpeg data

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6347117B1 (en) 1996-04-12 2002-02-12 Sony Corporation Apparatus and method for encoding images and medium in which image encoding program has been recorded
US6535556B1 (en) 1996-04-12 2003-03-18 Sony Corporation Apparatus and method for encoding images and medium in which image encoding program has been recorded
JP2012253822A (en) * 2012-09-24 2012-12-20 Meidensha Corp Transmission/reception method of mpeg data

Also Published As

Publication number Publication date
JP3203169B2 (en) 2001-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5754241A (en) Video decoder capable of controlling encoded video data
JP3491366B2 (en) Special reproduction method and special reproduction apparatus for encoded data
US7342967B2 (en) System and method for enhancing performance of personal video recording (PVR) functions on hits digital video streams
US8457212B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, recording medium, and program
JP3254924B2 (en) Data reproducing method and data reproducing apparatus
JP3500724B2 (en) Data reproducing method and data reproducing apparatus
US5786858A (en) Method of encoding image signal, apparatus for encoding image signal, method of decoding image signal, apparatus for decoding image signal, and image signal recording medium
JP2008278423A (en) Moving image decoding integrated circuit, moving image decoding method, moving image decoding apparatus and moving image decoding program
JP2002359848A (en) Image processor
US20070098072A1 (en) Command packet system and method supporting improved trick mode performance in video decoding systems
US20070058725A1 (en) Coding/decoding apparatus, coding/decoding method, coding/decoding integrated circuit and coding/decoding program
JP3203168B2 (en) MPEG video decoder
JP3258673B2 (en) Moving image recording device and moving image reproducing device
JPH1079918A (en) Device for decoding and reproducing picture information and method therefor
JP2000217109A (en) Dynamic image reproducing device and reproducing method
JP3253530B2 (en) Video recording device
KR100376904B1 (en) Video decoding device to control encoded video data
US6128340A (en) Decoder system with 2.53 frame display buffer
JP3338426B2 (en) MPEG video decoder
JP2001238182A (en) Image reproduction device and image reproduction method
JP3203169B2 (en) MPEG video decoder
JP3338425B2 (en) MPEG video decoder
JP2003324690A (en) Video record playback device
JPH0832927A (en) Image decoding device
JP3704356B2 (en) Decoded video signal decoding apparatus and storage decoding apparatus using the same

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080622

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees