JPH1023375A - 順次ディジタルビデオ復号化装置 - Google Patents

順次ディジタルビデオ復号化装置

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JPH1023375A
JPH1023375A JP17509296A JP17509296A JPH1023375A JP H1023375 A JPH1023375 A JP H1023375A JP 17509296 A JP17509296 A JP 17509296A JP 17509296 A JP17509296 A JP 17509296A JP H1023375 A JPH1023375 A JP H1023375A
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video
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JP17509296A
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Inventor
Chii Shon Koo
Teio Ken Tan
ション コー・チー
ケン タン・ティオ
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Publication date
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    • H04N5/44Receiver circuitry
    • H04N5/4401Receiver circuitry for the reception of a digital modulated video signal

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 順次ビデオデコーダにおいて、ノンインター
レースのちらつきのないビデオ出力を得る。 【解決手段】 送信チャネルから受信したビデオビット
ストリームを入力し格納するバッファ手段1と、前記バ
ッファ手段1と接続し、前記ビデオビットストリームを
多重化して複数ビデオデコーダ3、4、5に転送する転
送手段2と、前記転送手段2と接続し、前記複数のビデ
オデコーダ3、4、5のそれぞれの復号過程を制御し、
更に、前記複数のビデオデコーダのそれぞれのディスプ
レイバッファ7、8、9を制御し、前記ディスプレイバ
ッファ7、8、9のそれぞれの表示出力を非多重化手段
10に送出する制御手段6とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ方式の既存のイ
ンターレースビデオとは異なる、順次(ノンインターレ
ース)ビデオデータを含むビデオビットストリームを復
号できる圧縮ディジタルビデオ復号装置に関するもので
ある。

【0002】

【従来の技術】世界の現在の既存のテレビ方式にはNT
SC、PAL、SECAMがあるが、これらはすべて、
しばしば不愉快さや目の弱体化を生じることのあるイン
ターレース表示方式である。一部の製造業者はこの問題
を二重ライン走査を用いて解決しようとした。二重ライ
ン走査では、ビデオのそれぞれのラインを2度走査して
ちらつきのない出力をもたらすものである。しかしこれ
は問題の半分を解決するものでしかない。それは階段状
の歪(artifacts)が画像の縁に現れて、画像がブロッ
ク状に見えるからである。最近数年の間に一部の放送会
社や製造業者が高品位テレビ方式(HDTV)と称する
新しいテレビ方式を提案してそれらの問題を矯正する試
みがなされていた。しかし受信機及び放送機器の両方で
コストが高く、またその複雑性故に大部分の消費者や放
送会社はその購入を控えている。その結果、実社会での
受け入れははかばかしくなかった。

【0003】最近、動画専門家部会(MPEG)は、ビ
デオ信号を200倍まで圧縮することができ、それによ
りディジタル放送への道を開くMPEG2と称する新し
いビデオ圧縮方式を定義した。しかしこの基準の結果も
たらされたMPEG2ビデオ圧縮チップは大部分「メイ
ンプロファイル・メインレベル」(MP@ML)だけし
か使用せず、標準のインターレース出力を表示する。従
ってこれによってビデオの解像度あるいは表示速度のい
ずれの面でも改善はなされておらず、上述の問題を完全
に解決するものではない。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、MPEG2
基準に従って圧縮した順次ビデオビットストリームを復
号するために、NTSC方式で60Hzの順次出力をビ
デオのフレーム当たり720×480の解像度で表示す
ることが必要である。垂直走査当たりの水平走査線の数
を増やすことにより、画像はインターレース方式よりも
鮮明に見える。更に重要なことは、画質を低下させずに
画像のちらつきがなくなることである。更に大部分のコ
ンピュータ画像はノンインターレースであり、コンピュ
ータ画像やグラフィックスとの接続を容易に行うことが
でき、それら目障りな単一線のちらつきはなくなる。

【0005】順次復号方式の推定コストは現在のハイエ
ンドテレビ方式のわずか約10ー15%である。順次復
号方式の放送機器も現在の放送機器のコストより約10
ー15%高くなるだけであると予想される。これは現
在、受信機、送信機のいずれでも2倍以上するHDTV
よりもかなり安価である。

【0006】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の順次ビデオMPEG2デコーダは、送信チ
ャネルから受信したビデオビットストリームを入力送信
バッファする手段と、前記ビデオビットストリームを多
重化して複数ビデオデコーダに転送する手段と、複数ビ
デオデコーダのそれぞれの復号過程を制御する手段と、
複数ビデオデコーダのそれぞれのディスプレイバッファ
を制御し、前記ディスプレイバッファのそれぞれの表示
出力を非多重化する手段とを備える。

【0007】上述の構成により、本発明は、送信チャネ
ルからMPEG2圧縮順次ビデオビットストリームを受
信し、前記ビデオビットストリームからビデオ信号を復
号して再構成し、再構成ビデオ信号をディスプレイバッ
ファに転送して最後にディスプレイバッファピクチャを
順次モニタに出力することができる。本発明は放送デコ
ーダ受信機ないしディスクシステムのデコーダとして使
用することができる。

【0008】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、MPEG2シンタッ
クス及びビットストリームに関する簡単な説明を行う。
MPEG2ビットストリームは階層構造に対応するビデ
オシンタックスを有する。「シーケンス」はビデオ符号
化階層の上部層であり、ヘッダと一部の「ピクチャ群」
(GOP)からなる。シーケンスヘッダはデコーダを起
動する。1つのGOPは1つのヘッダといくつかのピク
チャからなる。それぞれのGOPは通常、1つのIピク
チャ、いくつかのBピクチャおよびいくつかのPピクチ
ャを有する。Iピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャもピ
クチャタイプを示すヘッダコードを有している。Iピク
チャは中間コード化すなわちピクチャそれ自身内からの
情報だけを用いて圧縮されたものである。Pピクチャは
以前のPピクチャないしIピクチャおよびそのピクチャ
自身内からコード化されるものである。Bピクチャは2
進コード化ピクチャであり、それはBピクチャは以前の
IピクチャないしPピクチャおよび将来のPピクチャか
らコード化されることを意味する。ピクチャのこのよう
な従属性故に、圧縮ビデオビットストリーム内のピクチ
ャは表示順ではない。例えば図3に示すのは通常表示順
のピクチャ群であるが、これを図4のビデオビットスト
リームで示すピクチャ順と比較すると、BピクチャはI
ピクチャないしPピクチャに依存し、従ってIピクチャ
とPピクチャはBピクチャより前に送信して復号する必
要があることがわかる。

【0009】以下に図1、2に示すデコードユニットの
それぞれの動作を説明する。それぞれのデコードユニッ
ト3、4、5は1つのGOPのピクチャと次のGOPの
最初の4つのピクチャを必要とする。それはデコードユ
ニットのそれぞれはパイプライン方式で作動するが互い
に独立しているという事実による。その理由を更に説明
するため、IピクチャとPピクチャが常にBピクチャに
先行しなければならないというMPEGのビデオシンタ
ックスで先に説明したことを考察する。しかしシーケン
スの最初のGOP以外の通常のGOPでは、ビットスト
リーム内のピクチャ順は通常、以下の順番である。

【0010】 前回GOP 現在GOP 次回GOP IBBPBBPBBP....IBBPBBPBBP....IBBPBBPBBP 従って例えばデコードユニット4で復号する現在GOP
の最初の2つのBフレームを除去する必要がある。しか
しそれは2つのフレームのロスを生じ、受け入れること
はできない。これを補正するため、現在のGOPに先行
するGOPを復号するデコードユニット3は、デコード
ユニット4が次のGOPのIBBPを復号する間、現在
のGOPのIBBPを復号する。従ってピクチャが失わ
れることはなく、それぞれのデコードユニット3、4、
5は独立したままである。

【0011】以下に図1、2を参照してバッファ及びビ
デオデコーダの管理の実施の形態を説明する。送信チャ
ネルから入力ビデオビットストリームを受信すると、送
信バッファ1はいつでもヘッダ検出装置2が処理する用
意ができるまでビットストリームを格納する。ヘッダ検
出装置2はビットストリームを、送信バッファ1に入力
するよりもはるかに早い速度で送信バッファ1から読み
込む。それにより、送信バッファがオーバーフローする
ことはない。ヘッダ検出装置2は比較器を有して入力ビ
ットストリームを、マイクロコントローラ6が提供す
る、検出する必要ヘッダと比較する。マイクロコントロ
ーラ6は検出するヘッダコードを前記比較器にロードす
ることでヘッダ検出装置2を制御する。検出するヘッダ
コードをロードすることで、マイクロコントローラ6は
送信チャネルから来るビデオビットストリームのGOP
の始まりと終わり及びピクチャタイプを検出することが
できる。従ってマイクロコントローラ6は図1に示すよ
うにビットストリームを3つの部分に分割することがで
き、ビデオビットストリームを多重化分離し図示する独
立したデコードユニット3、4、5に送るマルチプレク
サ2を制御する。

【0012】図2はデコードユニット3、4、5の内部
ブロック図である。デコードユニット3、4、5がマル
チプレクサ2から多重化分離ビデオビットストリームを
受信すると、図2に示すようにビットストリームをそれ
ぞれのデコードユニット3、4、5の多重化分離バッフ
ァ13に格納する。そしてデコードユニット3、4、5
はマイクロコントローラ6からの開始信号を待ってイン
ターレースビデオデコーダ14すなわち復号過程を起動
する。マイクロコントローラ6は多重化分離バッファ1
3が復号過程に十分なビットストリームデータを有する
場合にインターレースビデオデコーダ14を起動する。
復号過程中、インターレースビデオデコーダ14は多重
化分離バッファ13からビットストリームを読み取り、
再構成ピクチャを、別個にデコードユニット3、4、5
のそれぞれと接続したそれぞれのディスプレイバッファ
7、8、9に出力する。インターレースビデオデコーダ
14は多重化分離バッファ13がほとんど空になると復
号を停止する。これは更に通常、ビットストリームの1
つのGOPを多重化分離バッファ13から読み取り、イ
ンターレースビデオデコーダ14で復号したことを示
す。インターレースビデオデコーダ14が復号を停止す
ると、マイクロコントローラ6によってしか再度起動で
きない。従ってマイクロコントローラ6はデコードユニ
ット4、5、6の復号期間とシーケンスとをパイプライ
ン方式で制御し、それにより入力ビットストリームをビ
ットレートと同期して確実に復号でき、アンダーフロー
やオーバーフローが生じることはない。

【0013】マイクロコントローラ6はディスプレイバ
ッファ7、8、9の出力を制御し、常時、ディスプレイ
バッファ7、8、9の1つだけを選択して再構成ピクチ
ャ出力をデマルチプレクサ10に送る。ディスプレイバ
ッファ7、8、9はマイクロコントローラ6でローテー
ションにより選択して表示モニタ12の出力に切れ目が
ないようにする。後フィルタ11で色ビデオデータを補
間して720×480の表示出力を生成する。後フィル
タ処理故に後フィルタ11での一部のバッファ処理を輝
度再構成ビデオデータに関して遅延する必要がある。再
構成し後フィルタ処理したピクチャデータは次にビデオ
同期信号と同期をとり最終的にアナログに変換して表示
モニタ12に表示する。

【0014】図5は、順次ビデオ復号システムのバッフ
ァとインターレースビデオデコーダの管理方式のマイク
ロコントローラ6の処理過程の流れ図である。ステップ
15のマイクロコントローラ6の一般的な流れから開始
して、ヘッダ検出装置2でGOPヘッダをチェックす
る。単純化して図面での反復を避けるため、一般的なデ
コードユニットをXとする。これはマイクロコントロー
ラ6はすべてのデコードユニット3、4、5を通して制
御を繰り返(ratote)し、動作が同じであるからであ
る。GOPヘッダを検出すると、先にビットストリーム
を書き込んだデコーダ(X−1)を起動する(ステップ
16)。同時にステップ17で、ちょうど復号を完了し
たデコーダ(X)はその多重化分離バッファ13でビッ
トストリームの入力を可能にする。更にステップ18
で、デコーダ(X)に接続したディスプレイバッファを
使用可能にし、データをデマルチプレクサ11に読み取
る。ステップ19でGOPヘッダを検出する。ステップ
20でデコーダ(X)を駆動し、ステップ21で、復号
を完了したデコーダ(X+1)はその多重化分離バッフ
ァ13でビットストリームの入力を可能にする。更に、
ステップ22でデコーダ(X+1)に接続したディスプ
レイバッファを使用可能にし、データをデマルチプレク
サ12に読み取る。このような制御過程はそれ自身くり
返す。

【0015】以上の説明から分かるように、本実施の形
態では、100Mビット/sまでの入力ビデオビットス
トリームを受信できる。受信ビデオビットストリーム内
のGOPヘッダにはタッグをつけ、GOPヘッダに続く
後続のビットストリームをパイプライン方式で作動して
いるインターレースビデオデコーダに対して多重化分離
して供給する。ピクチャ復号、再構成、表示動作は同期
化してデータの入力バッファからインターレースビデオ
デコーダへの転送とインターレースビデオデコーダから
ディスプレイバッファへの転送を切れ目なく、インター
レースビデオデコーダのいずれでもアンダーフローやオ
ーバーフロー問題を生じずにできるようにする。マイク
ロコントローラでデータ転送、集中及び高速処理、ビデ
オデコーダ活動及び順次復号システムでの同期化を調整
し制御する。

【0016】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、新規のバッファ及びインターレースビデオデ
コーダの管理により、通常のインターレースMPEG2
デコーダの処理能力の2倍以上の処理能力で復号でき、
従って順次ビデオビットストリームを復号し、順次ビデ
オモニタに表示できるMPEG2ビデオ復号化受信機の
発明がなされる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の一実施の形態のビデオ復号装置のブロ
ック図である。

【図2】図1のデコーダの内部構成の一例を示すブロッ
ク図である。

【図3】ピクチャタイプと一般的な表示シーケンスの表
示順番を示す図である。

【図4】ピクチャタイプと図3に示す表示順番に対応す
る符号化ビデオビットストリームの表示順番を示す図で
ある。

【図5】本発明の一実施の形態の順次ビデオ復号システ
ムのバッファ及びインターレースビデオデコーダの管理
方式のマイクロコントローラ処理過程の流れ図である。

【符号の説明】

1 送信バッファ 2 ヘッダ検出及び多重化 3 デコードユニット 4 デコードユニット 5 デコードユニット 6 マイクロコントローラ 7 ディスプレイバッファ 8 ディスプレイバッファ 9 ディスプレイバッファ 10 デマルチプレクサ 11 後フィルタ 12 表示モニタ 13 多重化バッファ 14 インターレースビデオデコーダ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信チャネルから受信したビデオビット
    ストリームを入力し格納するバッファ手段と、 前記バッファ手段と接続し、前記ビデオビットストリー
    ムを多重化して複数ビデオデコーダに転送する転送手段
    と、 前記転送手段と接続し、前記複数のビデオデコーダのそ
    れぞれの復号過程を制御する制御手段と、 前記制御手段と接続し、前記複数のビデオデコーダのそ
    れぞれのディスプレイバッファを制御し、前記ディスプ
    レイバッファのそれぞれの表示出力を非多重化する非多
    重化手段とを備えたことを特徴とする順次(ノンインタ
    ーレース)ディジタルビデオ復号化装置。
  2. 【請求項2】 前記転送手段は、ビデオビットストリー
    ム内のコード化ヘッダデータを識別し、ビットストリー
    ムを転送すべきビデオデコーダを判定する手段を含む請
    求項1の順次ディジタルビデオ復号化装置。
  3. 【請求項3】 前記転送手段は、前記ビデオデコーダの
    それぞれに接続した入力多重化バッファに前記多重化ビ
    ットストリームを格納する格納手段を含む請求項1の順
    次ディジタルビデオ復号化装置。
  4. 【請求項4】 前記ビットストリームの格納は、前記ピ
    クチャ群を含む前記ビットストリームをいつ受信したか
    を判定する手段を含む請求項3の順次ディジタルビデオ
    復号化装置。
  5. 【請求項5】 前記判定は、マイクロコントローラを利
    用する請求項2又は3の順次ディジタルビデオ復号化装
    置。
  6. 【請求項6】 復号過程の制御手段は、前記複数ビデオ
    デコーダのそれぞれによりピクチャを再構成する復号手
    段を含む請求項1の順次ディジタルビデオ復号化装置。
  7. 【請求項7】 復号過程の制御手段は、前記複数ビデオ
    デコーダのそれぞれの復号過程の開始、停止の判定手段
    を含む請求項1の順次ディジタルビデオ復号化装置。
  8. 【請求項8】 前記非多重化手段による複数ビデオデコ
    ーダのそれぞれのディスプレイバッファの制御は、再構
    成ピクチャを前記複数デコーダによりディスプレイバッ
    ファに転送し、再構成ピクチャをディスプレイバッファ
    に格納する手段を含む請求項1の順次ディジタルビデオ
    復号化装置。
  9. 【請求項9】 前記非多重化手段による表示出力の非多
    重化は、前記複数ビデオデコーダのディスプレイバッフ
    ァのそれぞれの表示制御を行う手段を含む請求項1の順
    次ディジタルビデオ復号化装置。
  10. 【請求項10】 前記非多重化手段による表示制御は、
    ディスプレイバッファへの格納過程の開始、停止及び表
    示出力装置への転送の開始及び停止過程を判定する手段
    を含む請求項9の順次ディジタルビデオ復号化装置。
  11. 【請求項11】 複数ビデオデコーダのそれぞれにより
    入力多重化バッファにビデオビットストリームを受信
    し、 ビットストリームデータを、入力多重化バッファから複
    数ビデオデコーダのそれぞれによりパイプライン復号
    し、 前記複数ビデオデコーダのそれぞれによりピクチャを再
    構成し、前記再構成ピクチャを前記複数ビデオデコーダ
    のそれぞれに接続したディスプレイバッファに格納し、 再構成ピクチャのディスプレイバッファから表示出力へ
    の転送を制御することを特徴とするビデオビットストリ
    ームのパイプライン復号方法。
JP17509296A 1996-07-04 1996-07-04 順次ディジタルビデオ復号化装置 Pending JPH1023375A (ja)

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JP17509296A JPH1023375A (ja) 1996-07-04 1996-07-04 順次ディジタルビデオ復号化装置

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JP17509296A JPH1023375A (ja) 1996-07-04 1996-07-04 順次ディジタルビデオ復号化装置
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EP19970111058 EP0817501A3 (en) 1996-07-04 1997-07-02 Management of multiple buffers and video decoders in progressive digital video decoder

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