JPH10294947A - 改善された効率のためにスキュードタイル記憶フォーマットを用いる動作補正を行うシステム及び方法 - Google Patents
改善された効率のためにスキュードタイル記憶フォーマットを用いる動作補正を行うシステム及び方法Info
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- JPH10294947A JPH10294947A JP9369994A JP36999497A JPH10294947A JP H10294947 A JPH10294947 A JP H10294947A JP 9369994 A JP9369994 A JP 9369994A JP 36999497 A JP36999497 A JP 36999497A JP H10294947 A JPH10294947 A JP H10294947A
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- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビデオシーケンスのフレームを復号するＭＰ
ＥＧ復号システムおよび方法を与える。 【解決手段】 本ＭＰＥＧ復号器は、ＭＰＥＧストリー
ムの符号化された１フレーム内の動きベクトルを分析
し、前に復号した基準ブロックを用いて、動きベクトル
で符号化されたデータを再生する動作補正論理回路を含
む。メモリから基準ブロックのデータを取り出すときに
必要となるページ交差の最大数を最小にするために、本
ＭＰＥＧ復号器は、新奇なスキュードタイル構造により
基準ブロックデータを格納する。これにより、本発明に
従って動作が補正され、効率が改善される。
ＥＧ復号システムおよび方法を与える。 【解決手段】 本ＭＰＥＧ復号器は、ＭＰＥＧストリー
ムの符号化された１フレーム内の動きベクトルを分析
し、前に復号した基準ブロックを用いて、動きベクトル
で符号化されたデータを再生する動作補正論理回路を含
む。メモリから基準ブロックのデータを取り出すときに
必要となるページ交差の最大数を最小にするために、本
ＭＰＥＧ復号器は、新奇なスキュードタイル構造により
基準ブロックデータを格納する。これにより、本発明に
従って動作が補正され、効率が改善される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くデジタルビデ
オの圧縮に関し、特にブロックアクセス中のページ間の
交差を減らして性能を改善するためにマクロブロックを
スキュードタイル構造で記憶する動作補正を行うＭＰＥ
Ｇ復号器に関する。
オの圧縮に関し、特にブロックアクセス中のページ間の
交差を減らして性能を改善するためにマクロブロックを
スキュードタイル構造で記憶する動作補正を行うＭＰＥ
Ｇ復号器に関する。
【０００２】
【従来の技術】自然な動きのデジタルビデオは、大量の
メモリとデータ転送帯域幅を必要とする。従って、ビデ
オシステムでは、いろいろな種類のビデオ圧縮アルゴリ
ズムを用いて、必要な記憶容量や転送帯域幅の量を減ら
そうとする。一般に、静止画像と自然な動きのビデオ
（以下、「自然動画」と言う）に対しては、異なるビデ
オ圧縮方式が存在する。静止画像又は単一のフレームの
データを、そのフレーム内の空間的冗長性を用いて圧縮
するには、フレーム内圧縮方式を用いる。フレーム間の
時間的冗長性を用いて多数のフレーム、即ち動画を圧縮
する場合は、フレーム間圧縮方式を用いる。フレーム間
圧縮方式は、動画専用であり、単独で用いることもフレ
ーム内圧縮方式と関連付けて用いることもできる。
メモリとデータ転送帯域幅を必要とする。従って、ビデ
オシステムでは、いろいろな種類のビデオ圧縮アルゴリ
ズムを用いて、必要な記憶容量や転送帯域幅の量を減ら
そうとする。一般に、静止画像と自然な動きのビデオ
（以下、「自然動画」と言う）に対しては、異なるビデ
オ圧縮方式が存在する。静止画像又は単一のフレームの
データを、そのフレーム内の空間的冗長性を用いて圧縮
するには、フレーム内圧縮方式を用いる。フレーム間の
時間的冗長性を用いて多数のフレーム、即ち動画を圧縮
する場合は、フレーム間圧縮方式を用いる。フレーム間
圧縮方式は、動画専用であり、単独で用いることもフレ
ーム内圧縮方式と関連付けて用いることもできる。
【０００３】フレーム内又は静止画像圧縮技法には、離
散コサイン変換（ＤＣＴ;discretecosine transform）
などの周波数範囲技法を一般に用いる。フレーム内圧縮
においては、空間的冗長性を除去してフレームを効率よ
く符号化するために、一般に画像フレームの周波数特性
を用いる。静止画像に対するビデオデータ圧縮の例とし
ては、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group ）
圧縮方式及びＲＬＥ（Run Length Encoding ）がある。
ＪＰＥＧ圧縮方式は、無損失性の（画像品質の劣化のな
い）圧縮及び（激しい劣化が知覚できないような）損失
性の圧縮の何れも可能な離散コサイン変換（ＤＣＴ）を
用いる一群の関連規格である。ＪＰＥＧ圧縮方式は、本
来、ビデオと言うよりは静止画像の圧縮のために設計さ
れたものであるが、一部の動画用途にも用いられる。Ｒ
ＬＥ圧縮方式は、ビットマップ中の１つの行において重
複する画素があるかどうか検査し、画素自体のデータで
はなく重複して出現する連続する画素の個数を記憶する
ように作用する。
散コサイン変換（ＤＣＴ;discretecosine transform）
などの周波数範囲技法を一般に用いる。フレーム内圧縮
においては、空間的冗長性を除去してフレームを効率よ
く符号化するために、一般に画像フレームの周波数特性
を用いる。静止画像に対するビデオデータ圧縮の例とし
ては、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group ）
圧縮方式及びＲＬＥ（Run Length Encoding ）がある。
ＪＰＥＧ圧縮方式は、無損失性の（画像品質の劣化のな
い）圧縮及び（激しい劣化が知覚できないような）損失
性の圧縮の何れも可能な離散コサイン変換（ＤＣＴ）を
用いる一群の関連規格である。ＪＰＥＧ圧縮方式は、本
来、ビデオと言うよりは静止画像の圧縮のために設計さ
れたものであるが、一部の動画用途にも用いられる。Ｒ
ＬＥ圧縮方式は、ビットマップ中の１つの行において重
複する画素があるかどうか検査し、画素自体のデータで
はなく重複して出現する連続する画素の個数を記憶する
ように作用する。
【０００４】静止画像用の圧縮アルゴリズムに対して、
大半のビデオ圧縮アルゴリズムは、自然動画を圧縮する
ために設計されたものである。前述のように、動画用の
ビデオ圧縮アルゴリズムは、フレーム間の時間的冗長性
を取り除くフレーム間圧縮と称する概念を用いる。フレ
ーム間圧縮においては、連続するフレーム間の差のみを
データファイルに格納することが必須である。また、基
準となるキーフレーム又は基準フレームの画像全体を、
一般には中程度に圧縮したフォーマットで、格納する。
連続するフレームをキーフレームと比較し、キーフレー
ムと連続する各フレームとの差のみを記憶する。周期的
に、例えば新たな場面が表示される度に、新たなキーフ
レームを記憶し、続いてこの新たな基準点から比較を開
始する。なお、ビデオ品質を変化させながらフレーム間
圧縮比を一定に保ってもよい。また、これに代わって、
フレーム間圧縮比を内容によって変化させてもよく、こ
の場合圧縮中のビデオ部分が１つの画像から他の画像へ
の場面の急変を多く含む場合は、この圧縮の効率は低く
なる。フレーム間圧縮技法を用いたビデオ圧縮の例とし
ては、特にＭＰＥＧ、ＤＶＩ（Digital Video Interact
ive)及びＩｎｄｅｏ（インデオ）がある。
大半のビデオ圧縮アルゴリズムは、自然動画を圧縮する
ために設計されたものである。前述のように、動画用の
ビデオ圧縮アルゴリズムは、フレーム間の時間的冗長性
を取り除くフレーム間圧縮と称する概念を用いる。フレ
ーム間圧縮においては、連続するフレーム間の差のみを
データファイルに格納することが必須である。また、基
準となるキーフレーム又は基準フレームの画像全体を、
一般には中程度に圧縮したフォーマットで、格納する。
連続するフレームをキーフレームと比較し、キーフレー
ムと連続する各フレームとの差のみを記憶する。周期的
に、例えば新たな場面が表示される度に、新たなキーフ
レームを記憶し、続いてこの新たな基準点から比較を開
始する。なお、ビデオ品質を変化させながらフレーム間
圧縮比を一定に保ってもよい。また、これに代わって、
フレーム間圧縮比を内容によって変化させてもよく、こ
の場合圧縮中のビデオ部分が１つの画像から他の画像へ
の場面の急変を多く含む場合は、この圧縮の効率は低く
なる。フレーム間圧縮技法を用いたビデオ圧縮の例とし
ては、特にＭＰＥＧ、ＤＶＩ（Digital Video Interact
ive)及びＩｎｄｅｏ（インデオ）がある。
【０００５】ＭＰＥＧの背景 ＭＰＥＧ（Moving Pictures Experts Group)圧縮という
圧縮規格は、前述のフレーム間及びフレーム内の圧縮技
法を用いる自然動画像の圧縮・伸張方式の集合である。
ＭＰＥＧ圧縮は、特に動作補正処理と離散コサイン変換
（ＤＣＴ）処理とを併用するもので、とりわけ２００：
１を超える圧縮比を得ることができる。
圧縮規格は、前述のフレーム間及びフレーム内の圧縮技
法を用いる自然動画像の圧縮・伸張方式の集合である。
ＭＰＥＧ圧縮は、特に動作補正処理と離散コサイン変換
（ＤＣＴ）処理とを併用するもので、とりわけ２００：
１を超える圧縮比を得ることができる。
【０００６】主なＭＰＥＧ規格には、ＭＰＥＧ−１及び
ＭＰＥＧ−２という２つがある。概して、ＭＰＥＧ−１
規格は、ブロックを基本とする動作補正予測（ＭＣＰ）
［これは、時間差分パルス符号変調（ＤＰＣＭ）を一般
に用いる］を用いたフィールド間のデータ削減に関す
る。ＭＰＥＧ−２規格は、ＭＰＥＧ−１規格と似ている
が、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）などのインタレース式デ
ジタルビデオを含む一層広範な用途に対応する数々の拡
張を含むものである。
ＭＰＥＧ−２という２つがある。概して、ＭＰＥＧ−１
規格は、ブロックを基本とする動作補正予測（ＭＣＰ）
［これは、時間差分パルス符号変調（ＤＰＣＭ）を一般
に用いる］を用いたフィールド間のデータ削減に関す
る。ＭＰＥＧ−２規格は、ＭＰＥＧ−１規格と似ている
が、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）などのインタレース式デ
ジタルビデオを含む一層広範な用途に対応する数々の拡
張を含むものである。
【０００７】ＭＰＥＧのようなフレーム間圧縮方式は、
大半のビデオシーケンスにおいて、前景で動作が起こっ
ても、背景は比較的安定したままであるという事実に基
づく。背景が動く場合もあるが、ビデオシーケンスにお
いて連続するフレームの大部分は冗長である。
大半のビデオシーケンスにおいて、前景で動作が起こっ
ても、背景は比較的安定したままであるという事実に基
づく。背景が動く場合もあるが、ビデオシーケンスにお
いて連続するフレームの大部分は冗長である。
【０００８】ＭＰＥＧストリームは、イントラ（Ｉ；In
tra ）フレーム、予測（Ｐ；predicted)フレーム及び双
方向補間（Ｂ；bi-directionally interpolated ）フレ
ームと称する３種類の画像を含む。Ｉ、即ちイントラフ
レームは、１フレーム全体のビデオデータを含み、一般
に１０〜１５フレーム毎に配置される。イントラフレー
ムは、ファイルへのランダムアクセス可能な入口点とな
り、一般に圧縮率は中程度にとどまる。予測（Ｐ）フレ
ームは、過去のフレーム、即ち、前のイントラフレーム
又は予測フレームに関連付けて符号化される。従って、
Ｐフレームは、前のＩ又はＰフレームに対する変化のみ
を含む。概して、Ｐフレームは、かなり大きい量の圧縮
を受け、後の予測フレームの基準として使用される。こ
のように、Ｉ及びＰの両フレームは、後続のフレームの
基準として使用される。双方向補間（Ｂ）フレームは、
大量の圧縮を含み、その符号化には前後の基準が共に必
要となる。双方向フレームは、他のフレームの基準とし
て用いられることはない。
tra ）フレーム、予測（Ｐ；predicted)フレーム及び双
方向補間（Ｂ；bi-directionally interpolated ）フレ
ームと称する３種類の画像を含む。Ｉ、即ちイントラフ
レームは、１フレーム全体のビデオデータを含み、一般
に１０〜１５フレーム毎に配置される。イントラフレー
ムは、ファイルへのランダムアクセス可能な入口点とな
り、一般に圧縮率は中程度にとどまる。予測（Ｐ）フレ
ームは、過去のフレーム、即ち、前のイントラフレーム
又は予測フレームに関連付けて符号化される。従って、
Ｐフレームは、前のＩ又はＰフレームに対する変化のみ
を含む。概して、Ｐフレームは、かなり大きい量の圧縮
を受け、後の予測フレームの基準として使用される。こ
のように、Ｉ及びＰの両フレームは、後続のフレームの
基準として使用される。双方向補間（Ｂ）フレームは、
大量の圧縮を含み、その符号化には前後の基準が共に必
要となる。双方向フレームは、他のフレームの基準とし
て用いられることはない。
【０００９】一般に、基準フレームに続くフレーム、即
ち基準となるＩ又はＰフレームに続くＰ又はＢフレーム
に関して言えば、これらのフレームの僅かな部分だけ
が、それぞれの基準フレームの対応する部分と異なる。
従って、これらのフレームについては、その差のみを捕
らえて圧縮、記憶する。これらのフレーム間の差は、一
般に、以下で述べるように動きベクトル評価論理を用い
て生成される。
ち基準となるＩ又はＰフレームに続くＰ又はＢフレーム
に関して言えば、これらのフレームの僅かな部分だけ
が、それぞれの基準フレームの対応する部分と異なる。
従って、これらのフレームについては、その差のみを捕
らえて圧縮、記憶する。これらのフレーム間の差は、一
般に、以下で述べるように動きベクトル評価論理を用い
て生成される。
【００１０】ＭＰＥＧ符号器が、ビデオファイル又はビ
デオビットストリームを受信すると、先ずＩフレームを
生成するのが一般的である。ＭＰＥＧ符号器は、各Ｉフ
レームをフレーム内無損失圧縮技法を用いて圧縮しても
よい。Ｉフレームを生成した後、ＭＰＥＧ符号器は、各
フレームをマクロブロックと称する１６ｘ１６画素の正
方形から成る碁盤目状に分割する。各フレームをマクロ
ブロックに分割するのは、動きの評価／補正を行うため
である。符号器は、目的（ターゲット）の画像又はフレ
ーム、即ち符号化中のフレームに対し、目的画像のマク
ロブロックと検索フレームという隣接する画像の中の１
つのブロックとの間の正確な一致又はほぼ正確な一致を
探す。目的フレームがＰフレームの場合、符号器は、前
のＩ又はＰフレームの中を検索する。目的フレームがＢ
の場合、前か、後か、又は前と後の両方のＩ又はＰフレ
ームの中を検索する。一致が見つかると、符号器は、ベ
クトル運動符号すなわち動きベクトルを送り出す。ベク
トル運動符号すなわち動きベクトルは、検索フレームと
各目的画像との間の差に関する情報のみを含む。目的画
像のブロックのうち、基準画像又はＩフレームの該ブロ
ックに対して変化がないブロックは無視される。このよ
うにして、これらのフレームに対して実際に記憶される
データ量は、かなり削減される。
デオビットストリームを受信すると、先ずＩフレームを
生成するのが一般的である。ＭＰＥＧ符号器は、各Ｉフ
レームをフレーム内無損失圧縮技法を用いて圧縮しても
よい。Ｉフレームを生成した後、ＭＰＥＧ符号器は、各
フレームをマクロブロックと称する１６ｘ１６画素の正
方形から成る碁盤目状に分割する。各フレームをマクロ
ブロックに分割するのは、動きの評価／補正を行うため
である。符号器は、目的（ターゲット）の画像又はフレ
ーム、即ち符号化中のフレームに対し、目的画像のマク
ロブロックと検索フレームという隣接する画像の中の１
つのブロックとの間の正確な一致又はほぼ正確な一致を
探す。目的フレームがＰフレームの場合、符号器は、前
のＩ又はＰフレームの中を検索する。目的フレームがＢ
の場合、前か、後か、又は前と後の両方のＩ又はＰフレ
ームの中を検索する。一致が見つかると、符号器は、ベ
クトル運動符号すなわち動きベクトルを送り出す。ベク
トル運動符号すなわち動きベクトルは、検索フレームと
各目的画像との間の差に関する情報のみを含む。目的画
像のブロックのうち、基準画像又はＩフレームの該ブロ
ックに対して変化がないブロックは無視される。このよ
うにして、これらのフレームに対して実際に記憶される
データ量は、かなり削減される。
【００１１】符号器は、動きベクトルを生成した後、空
間的冗長性を用いて前記の変化を符号化する。このよう
にして、各マクロブロックの位置の変化を調べた後、Ｍ
ＰＥＧアルゴリズムは、さらに、対応するマクロブロッ
ク間の変化を計算し、符号化する。変化の符号化は、離
散コサイン変換すなわちＤＣＴと称する数学的処理によ
って行われる。この処理により、マクロブロックをサブ
ブロックに分割し、色と明るさの変化を求める。人の知
覚は、色の変化より明るさの変化の方に敏感であるた
め、ＭＰＥＧアルゴリズムでは、明るさより色のスペー
スを削減することに多くの努力が払われる。
間的冗長性を用いて前記の変化を符号化する。このよう
にして、各マクロブロックの位置の変化を調べた後、Ｍ
ＰＥＧアルゴリズムは、さらに、対応するマクロブロッ
ク間の変化を計算し、符号化する。変化の符号化は、離
散コサイン変換すなわちＤＣＴと称する数学的処理によ
って行われる。この処理により、マクロブロックをサブ
ブロックに分割し、色と明るさの変化を求める。人の知
覚は、色の変化より明るさの変化の方に敏感であるた
め、ＭＰＥＧアルゴリズムでは、明るさより色のスペー
スを削減することに多くの努力が払われる。
【００１２】このように、ＭＰＥＧ圧縮は、ビデオシー
ケンスにおける空間と時間の２種類の冗長性に基づくも
のである。空間的冗長性は、個々のフレームにおける冗
長性であり、時間的冗長性は、連続するフレーム間の冗
長性である。空間的圧縮は、画像フレームの周波数特性
を考慮することによって達成される。各フレームを重な
り合わないブロックに分割し、各ブロックを離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）によって変換する。変換したブロック
を「ＤＣＴ領域（domain）」に変換した後、変換したブ
ロック内の各項目（entry)を１組の量子化テーブルに関
して量子化する。各項目に対する量子化のステップは、
周波数に対する人視覚系（ＨＶＳ；human visual syste
m)の感度を考慮して変化させる。ＨＶＳは、低い周波数
に対して敏感なので、周波数の高い項目は大抵０に量子
化される。このように各項目を量子化するステップにお
いて情報が失われ、再生された画像に誤差が持ち込まれ
る。量子化された値（以降、「量子化値」と言う）を送
るにはランレングス符号化を用いる。圧縮をさらに高め
るために、周波数の低い方の項目からジグザグ順序でブ
ロックを走査し、ゼロでない量子化値をゼロ・ランレン
グスと共にエントロピー符号化する。
ケンスにおける空間と時間の２種類の冗長性に基づくも
のである。空間的冗長性は、個々のフレームにおける冗
長性であり、時間的冗長性は、連続するフレーム間の冗
長性である。空間的圧縮は、画像フレームの周波数特性
を考慮することによって達成される。各フレームを重な
り合わないブロックに分割し、各ブロックを離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）によって変換する。変換したブロック
を「ＤＣＴ領域（domain）」に変換した後、変換したブ
ロック内の各項目（entry)を１組の量子化テーブルに関
して量子化する。各項目に対する量子化のステップは、
周波数に対する人視覚系（ＨＶＳ；human visual syste
m)の感度を考慮して変化させる。ＨＶＳは、低い周波数
に対して敏感なので、周波数の高い項目は大抵０に量子
化される。このように各項目を量子化するステップにお
いて情報が失われ、再生された画像に誤差が持ち込まれ
る。量子化された値（以降、「量子化値」と言う）を送
るにはランレングス符号化を用いる。圧縮をさらに高め
るために、周波数の低い方の項目からジグザグ順序でブ
ロックを走査し、ゼロでない量子化値をゼロ・ランレン
グスと共にエントロピー符号化する。
【００１３】前述のように、物体の殆どは連続する画像
フレーム間において不変であり、連続するフレームにお
ける物体すなわちブロックの間の差は、（物体の動き、
カメラの動き、又はこれらの両方に起因する）動きの結
果としての、フレームにおけるそれらの位置であるとい
う事実が、時間的な圧縮のために利用される。この相対
的な符号化で重要なことは、動きの評価である。一般
に、動きの評価(estimation)は、大抵のビデオ圧縮アル
ゴリズムにおける必須の処理要件である。既に述べたと
おり、動きの評価は、ビデオシーケンスのフレーム間の
時間的冗長性を識別する作業である。
フレーム間において不変であり、連続するフレームにお
ける物体すなわちブロックの間の差は、（物体の動き、
カメラの動き、又はこれらの両方に起因する）動きの結
果としての、フレームにおけるそれらの位置であるとい
う事実が、時間的な圧縮のために利用される。この相対
的な符号化で重要なことは、動きの評価である。一般
に、動きの評価(estimation)は、大抵のビデオ圧縮アル
ゴリズムにおける必須の処理要件である。既に述べたと
おり、動きの評価は、ビデオシーケンスのフレーム間の
時間的冗長性を識別する作業である。
【００１４】ＭＰＥＧ復号器は、符号化されたストリー
ムを受信すると、上記走査の逆を行う。すなわち、ＭＰ
ＥＧ復号器は、逆走査をしてジグザグ順序性を除去し、
逆量子化により量子化データの量子化を解除し、逆ＤＣ
Ｔによりデータを周波数領域から画素の領域へと復元す
る。また、ＭＰＥＧ復号器は、送出された動きベクトル
を用いて動作補正を行い、時間的に圧縮されたフレーム
を再生成する。
ムを受信すると、上記走査の逆を行う。すなわち、ＭＰ
ＥＧ復号器は、逆走査をしてジグザグ順序性を除去し、
逆量子化により量子化データの量子化を解除し、逆ＤＣ
Ｔによりデータを周波数領域から画素の領域へと復元す
る。また、ＭＰＥＧ復号器は、送出された動きベクトル
を用いて動作補正を行い、時間的に圧縮されたフレーム
を再生成する。
【００１５】Ｉ又はＰフレームのような、他のフレーム
の基準として用いられるフレームが受信されると、これ
らのフレームは、復号されてメモリに記憶される。Ｐ又
はＢフレームのような時間的に圧縮されたフレームすな
わち符号化されたフレームが受信されると、前に復号さ
れたＩ又はＰの基準フレームを用いて、受信されたフレ
ームに対して動作補正を行う。時間的に圧縮されたフレ
ーム又は符号化されたフレームは、目的フレームと言
い、前に復号されたＩ又はＰ基準フレーム（それはメモ
リに記憶されている）中のブロックへの参照をする動き
ベクトルを含む。ＭＰＥＧ復号器は、その動きベクトル
を調べて、基準フレーム内の各基準ブロックを決定し、
その動きベクトルによって指し示される基準ブロックを
メモリからアクセス（読み出し）する。
の基準として用いられるフレームが受信されると、これ
らのフレームは、復号されてメモリに記憶される。Ｐ又
はＢフレームのような時間的に圧縮されたフレームすな
わち符号化されたフレームが受信されると、前に復号さ
れたＩ又はＰの基準フレームを用いて、受信されたフレ
ームに対して動作補正を行う。時間的に圧縮されたフレ
ーム又は符号化されたフレームは、目的フレームと言
い、前に復号されたＩ又はＰ基準フレーム（それはメモ
リに記憶されている）中のブロックへの参照をする動き
ベクトルを含む。ＭＰＥＧ復号器は、その動きベクトル
を調べて、基準フレーム内の各基準ブロックを決定し、
その動きベクトルによって指し示される基準ブロックを
メモリからアクセス（読み出し）する。
【００１６】一般に、ＭＰＥＧ復号器には、局部メモリ
又はオンチップメモリを含む動作補正論理回路が含まれ
る。また、ＭＰＥＧ復号器には、既に復号した基準フレ
ームを格納する外部メモリも含まれる。この外部メモリ
は、一般に複数のページにデータを格納するページメモ
リである。公知のとおり、１ページの範囲内でデータが
アクセスされる場合には、行アドレスが共通であるた
め、メモリアクセスは迅速に、即ち、待ち状態なしに、
行われる。しかし、ページミス（ページ外れ）叉はペー
ジ交差が発生した場合、即ち、現在アクセス中のページ
とは異なるページ上に位置するデータが要求された場
合、新たなＲＡＳとＣＡＳが必要となり、従って待ち状
態が必要となる。これにより、メモリアクセスの待ち時
間が増大するため、システムの性能が低下する。
又はオンチップメモリを含む動作補正論理回路が含まれ
る。また、ＭＰＥＧ復号器には、既に復号した基準フレ
ームを格納する外部メモリも含まれる。この外部メモリ
は、一般に複数のページにデータを格納するページメモ
リである。公知のとおり、１ページの範囲内でデータが
アクセスされる場合には、行アドレスが共通であるた
め、メモリアクセスは迅速に、即ち、待ち状態なしに、
行われる。しかし、ページミス（ページ外れ）叉はペー
ジ交差が発生した場合、即ち、現在アクセス中のページ
とは異なるページ上に位置するデータが要求された場
合、新たなＲＡＳとＣＡＳが必要となり、従って待ち状
態が必要となる。これにより、メモリアクセスの待ち時
間が増大するため、システムの性能が低下する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従って、ＭＰＥＧ復号
器において動作補正を効率的に行う新たなシステム及び
方法が望まれる。動作補正において用いるための基準ブ
ロックデータの取り出しにおけるメモリページ交差の最
大数を最小にする新たなシステム及び方法が求められ
る。性能特性を保証する新たなシステム及び方法が、さ
らに求められる。
器において動作補正を効率的に行う新たなシステム及び
方法が望まれる。動作補正において用いるための基準ブ
ロックデータの取り出しにおけるメモリページ交差の最
大数を最小にする新たなシステム及び方法が求められ
る。性能特性を保証する新たなシステム及び方法が、さ
らに求められる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオシーケ
ンスのフレームを復号するためのＭＰＥＧ復号システム
及び方法である。本ＭＰＥＧ復号器は、ＭＰＥＧストリ
ームの符号化されたフレームにおける動きベクトルを分
析し、前に復号した基準ブロックを用いて、動きベクト
ルによって符号化されたデータを再生する動作補正論理
回路を含む。本ＭＰＥＧ復号器は、新奇なスキュードタ
イル構造に従い基準ブロックデータを記憶することによ
り、このデータをメモリから取り出す際に必要となるペ
ージ交差の最大数を最小化する。本発明により、性能が
補正され且つ効率が改善される。
ンスのフレームを復号するためのＭＰＥＧ復号システム
及び方法である。本ＭＰＥＧ復号器は、ＭＰＥＧストリ
ームの符号化されたフレームにおける動きベクトルを分
析し、前に復号した基準ブロックを用いて、動きベクト
ルによって符号化されたデータを再生する動作補正論理
回路を含む。本ＭＰＥＧ復号器は、新奇なスキュードタ
イル構造に従い基準ブロックデータを記憶することによ
り、このデータをメモリから取り出す際に必要となるペ
ージ交差の最大数を最小化する。本発明により、性能が
補正され且つ効率が改善される。
【００１９】本発明においては、圧縮されたビデオファ
イル又はビデオビットストリームを受け取り、圧縮され
ていない又は復号されたビデオストリームを生成するビ
デオ復号器すなわちＭＰＥＧ復号器を含むコンピュータ
システムを備えることが好ましい。ＰＭＥＧ復号器は、
局部メモリを含む動作補正ブロックを含む。動作補正ブ
ロックには、基準となるフレーム又は目的フレームのデ
ータを格納する外部のフレーム記憶メモリが接続され
る。ＭＰＥＧ符号化されたストリームは、動きベクトル
を含む時間的に符号化されたフレームデータを含む。各
動きベクトルは、フレーム記憶メモリ（以降、「フレー
ムメモリ」と称する）に記憶されているビデオデータの
基準フレーム内の１基準ブロックを指し示す。動作補正
システム（又は、動作補正ブロック）は、基準ブロック
又は検索ブロックと称するところの前に復号されたブロ
ックへの動きベクトルを用いて、目的ブロックを復号す
るように動作する。動作補正ブロックは、動きベクトル
を分析し、動きベクトルに応じてフレームメモリからそ
れぞれの基準ブロックを取り出す。
イル又はビデオビットストリームを受け取り、圧縮され
ていない又は復号されたビデオストリームを生成するビ
デオ復号器すなわちＭＰＥＧ復号器を含むコンピュータ
システムを備えることが好ましい。ＰＭＥＧ復号器は、
局部メモリを含む動作補正ブロックを含む。動作補正ブ
ロックには、基準となるフレーム又は目的フレームのデ
ータを格納する外部のフレーム記憶メモリが接続され
る。ＭＰＥＧ符号化されたストリームは、動きベクトル
を含む時間的に符号化されたフレームデータを含む。各
動きベクトルは、フレーム記憶メモリ（以降、「フレー
ムメモリ」と称する）に記憶されているビデオデータの
基準フレーム内の１基準ブロックを指し示す。動作補正
システム（又は、動作補正ブロック）は、基準ブロック
又は検索ブロックと称するところの前に復号されたブロ
ックへの動きベクトルを用いて、目的ブロックを復号す
るように動作する。動作補正ブロックは、動きベクトル
を分析し、動きベクトルに応じてフレームメモリからそ
れぞれの基準ブロックを取り出す。
【００２０】基準ブロックは、外部メモリに格納され、
動作補正論理回路により必要に応じてアクセスされる。
通常、動作補正論理回路は、基準フレームの何れの基準
ブロックが動作補正に必要であるかについて事前には知
らない。該メモリは、１つ以上のページにデータを記憶
するページメモリである。本発明によれば、基準フレー
ムの各基準ブロックは、新奇なスキュードタイル構造
（配置）に従って該メモリに格納される。このスキュー
ドタイルメモリ記憶構造により、外部メモリからの基準
ブロックの取り出し時に発生するページ交差の最大数が
制限される。
動作補正論理回路により必要に応じてアクセスされる。
通常、動作補正論理回路は、基準フレームの何れの基準
ブロックが動作補正に必要であるかについて事前には知
らない。該メモリは、１つ以上のページにデータを記憶
するページメモリである。本発明によれば、基準フレー
ムの各基準ブロックは、新奇なスキュードタイル構造
（配置）に従って該メモリに格納される。このスキュー
ドタイルメモリ記憶構造により、外部メモリからの基準
ブロックの取り出し時に発生するページ交差の最大数が
制限される。
【００２１】フレームメモリは、複数行のマクロブロッ
クを格納し、フレームメモリの各ページが各行の１つ以
上のマクロブロックを記憶することが好ましい。本発明
によれば、フレームメモリから基準ブロックのデータを
取り出す時のページ交差の最大数を最小にするために、
隣接する行のマクロブロックを格納するページを互いに
スキュー(skew)する。好ましい実施形態においては、１
行中で隣接する２つのマクロブロックをフレームメモリ
の各ページに格納し、隣接する行に格納されたマクロブ
ロックを１マクロブロック分の幅だけ互いにスキューし
て、予測されるフィールドのマクロブロックの内部でペ
ージ交差の最大数を最小にしている。
クを格納し、フレームメモリの各ページが各行の１つ以
上のマクロブロックを記憶することが好ましい。本発明
によれば、フレームメモリから基準ブロックのデータを
取り出す時のページ交差の最大数を最小にするために、
隣接する行のマクロブロックを格納するページを互いに
スキュー(skew)する。好ましい実施形態においては、１
行中で隣接する２つのマクロブロックをフレームメモリ
の各ページに格納し、隣接する行に格納されたマクロブ
ロックを１マクロブロック分の幅だけ互いにスキューし
て、予測されるフィールドのマクロブロックの内部でペ
ージ交差の最大数を最小にしている。
【００２２】このように、本発明は、メモリアクセス効
率の改善、性能特性の保証、又はこれらの両方を実現し
つつ動作補正を行うものである。
率の改善、性能特性の保証、又はこれらの両方を実現し
つつ動作補正を行うものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】ビデオ圧縮システム 図１には、本発明による動作補正システムを含む、ビデ
オの復号又は伸張を行うシステムを示す。本発明のシス
テムは、ビデオ復号又はビデオ伸張の処理中にビデオシ
ーケンスの時間的に圧縮されたフレーム間の動作補正を
行うものである。換言すれば、本発明のシステムは、１
つのビデオフレームのブロックを表す動き評価ベクトル
を受け取り、ビデオ伸張中に圧縮データを復元するもの
である。しかしながら、本発明のシステムは、要望によ
り種々のアプリケーションの種類を問わず動作補正を行
うために用いることができる。
オの復号又は伸張を行うシステムを示す。本発明のシス
テムは、ビデオ復号又はビデオ伸張の処理中にビデオシ
ーケンスの時間的に圧縮されたフレーム間の動作補正を
行うものである。換言すれば、本発明のシステムは、１
つのビデオフレームのブロックを表す動き評価ベクトル
を受け取り、ビデオ伸張中に圧縮データを復元するもの
である。しかしながら、本発明のシステムは、要望によ
り種々のアプリケーションの種類を問わず動作補正を行
うために用いることができる。
【００２４】図示したとおり、一実施形態のビデオ復号
又はビデオ伸張のシステムは、汎用コンピュータシステ
ム６０を備えている。このビデオ復号システムは、コン
ピュータシステム、セットトップ（重ね置き用の）装
置、テレビ又はその他の装置を含む種々のシステムの何
れで構成してもよい。
又はビデオ伸張のシステムは、汎用コンピュータシステ
ム６０を備えている。このビデオ復号システムは、コン
ピュータシステム、セットトップ（重ね置き用の）装
置、テレビ又はその他の装置を含む種々のシステムの何
れで構成してもよい。
【００２５】コンピュータシステム６０は、これによっ
て伸張又は復号されるべきデジタルビデオファイルを格
納する媒体記憶ユニット６２に接続することが好まし
い。媒体記憶ユニット６２は、結果的に得られる復号又
は伸張されたビデオファイルも格納することができる。
好ましい実施形態では、コンピュータシステム６０が、
圧縮されたビデオファイル又はビットストリームを受け
取り、正規の圧縮されていないデジタルビデオファイル
を生成する。ここでは、「圧縮されたビデオファイル」
と言う用語は、特にＭＰＥＧ規格を含む、動き予測技術
を用いる種々のビデオ圧縮アルゴリズムの何れかによっ
て圧縮されたビデオファイルを指す。また、「圧縮され
ていないデジタルビデオファイル」と言う用語は、復号
又は伸張されたビデオストリームを指す。
て伸張又は復号されるべきデジタルビデオファイルを格
納する媒体記憶ユニット６２に接続することが好まし
い。媒体記憶ユニット６２は、結果的に得られる復号又
は伸張されたビデオファイルも格納することができる。
好ましい実施形態では、コンピュータシステム６０が、
圧縮されたビデオファイル又はビットストリームを受け
取り、正規の圧縮されていないデジタルビデオファイル
を生成する。ここでは、「圧縮されたビデオファイル」
と言う用語は、特にＭＰＥＧ規格を含む、動き予測技術
を用いる種々のビデオ圧縮アルゴリズムの何れかによっ
て圧縮されたビデオファイルを指す。また、「圧縮され
ていないデジタルビデオファイル」と言う用語は、復号
又は伸張されたビデオストリームを指す。
【００２６】図示したとおり、コンピュータシステム６
０は、ビデオの復号又は伸張の動作を行うビデオ復号器
７４を含むことが好ましい。ビデオ復号器７４は、ＭＰ
ＥＧ復号器であることが好ましい。また、コンピュータ
システム６０は、ＭＰＥＧ符号器７６を随意に含んでも
よい。ＭＰＥＧ復号器７４及びＭＰＥＧ符号器７６は、
コンピュータシステム内のバスに結合されるアダプタカ
ードであることが好ましいが、説明のためにコンピュー
タシステム６０の外側に示してある。また、コンピュー
タシステム６０は、ソフトウェア（フロッピィディスク
７２で表した）を含む。このソフトウェアにより、ビデ
オの伸張すなわち復号の動作の部分を行っても良く、ま
た希望によりその他の処理を行うことも可能である。
０は、ビデオの復号又は伸張の動作を行うビデオ復号器
７４を含むことが好ましい。ビデオ復号器７４は、ＭＰ
ＥＧ復号器であることが好ましい。また、コンピュータ
システム６０は、ＭＰＥＧ符号器７６を随意に含んでも
よい。ＭＰＥＧ復号器７４及びＭＰＥＧ符号器７６は、
コンピュータシステム内のバスに結合されるアダプタカ
ードであることが好ましいが、説明のためにコンピュー
タシステム６０の外側に示してある。また、コンピュー
タシステム６０は、ソフトウェア（フロッピィディスク
７２で表した）を含む。このソフトウェアにより、ビデ
オの伸張すなわち復号の動作の部分を行っても良く、ま
た希望によりその他の処理を行うことも可能である。
【００２７】コンピュータシステム６０は、１つ以上の
プロセッサ、１つ以上のバス、ハードディスク装置及び
メモリを含む種々の標準的な構成要素を含むことが好ま
しい。ここで、図２に、図１のコンピュータシステムに
含まれる構成要素を図解するブロック図を示す。なお、
図２は単に説明を目的としているだけであり、要望に応
じてその他のコンピュータアーキテクチャを用いてもよ
い。同図より、コンピュータシステム６０は、チップセ
ット論理回路８２を介してシステムメモリ８４に接続さ
れた少なくとも１つのプロセッサ８０を含む。チップセ
ット８２は、バス８６へのインターフェイスのためのＰ
ＣＩ(Peripheral Component Interconnect）ブリッジ
か、又は別の種類の拡張バスへのインターフェイスのた
めの別の種類のバスブリッジを含むことが望ましい。図
２において、ＭＰＥＧ復号器７４及びＭＰＥＧ符号器７
６は、ＰＣＩバス８６に接続されて示されている。コン
ピュータシステム６０には、ビデオ８８及びハードディ
スク装置９０のような、その他の種々の要素を含めるこ
とができる。
プロセッサ、１つ以上のバス、ハードディスク装置及び
メモリを含む種々の標準的な構成要素を含むことが好ま
しい。ここで、図２に、図１のコンピュータシステムに
含まれる構成要素を図解するブロック図を示す。なお、
図２は単に説明を目的としているだけであり、要望に応
じてその他のコンピュータアーキテクチャを用いてもよ
い。同図より、コンピュータシステム６０は、チップセ
ット論理回路８２を介してシステムメモリ８４に接続さ
れた少なくとも１つのプロセッサ８０を含む。チップセ
ット８２は、バス８６へのインターフェイスのためのＰ
ＣＩ(Peripheral Component Interconnect）ブリッジ
か、又は別の種類の拡張バスへのインターフェイスのた
めの別の種類のバスブリッジを含むことが望ましい。図
２において、ＭＰＥＧ復号器７４及びＭＰＥＧ符号器７
６は、ＰＣＩバス８６に接続されて示されている。コン
ピュータシステム６０には、ビデオ８８及びハードディ
スク装置９０のような、その他の種々の要素を含めるこ
とができる。
【００２８】前述のように、図１の好ましい実施形態で
は、コンピュータシステム６０は、１つ又はそれ以上の
デジタル記憶装置又は媒体記憶装置を含むか、又はこれ
に接続される。例えば、図１の実施形態では、コンピュ
ータシステム６０は、ケーブル６４を通して媒体記憶ユ
ニット６２に接続されている。媒体記憶ユニット６２
は、伸張するべきデジタルビデオの格納又は結果的に得
られる復号されたビデオデータの格納又はこれら両方の
ために、ＲＡＩＤ[redundant array of inexpensive Di
sks(廉価ドライブ冗長アレイ）］ディスクアレイを備え
るか、叉は１つ以上のＣＤ−ＲＯＭ装置もしくは１つ以
上のデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）記憶ユニット、
若しくはこれらの両方、又はその他の媒体を含むことが
好ましい。また、コンピュータシステム６０は、１つ又
はそれ以上の内部ＲＡＩＤアレイやＣＤ−ＲＯＭ装置を
含んでも良く、１つ又はそれ以上の別個のデジタルビデ
オディスク（ＤＶＤ）記憶ユニットを接続しても良く、
或いはこれらの両方を行ってもよい。コンピュータシス
テム６０は、要望に応じて、他の種類のデジタル又はア
ナログの記憶装置又は媒体を接続してもよい。
は、コンピュータシステム６０は、１つ又はそれ以上の
デジタル記憶装置又は媒体記憶装置を含むか、又はこれ
に接続される。例えば、図１の実施形態では、コンピュ
ータシステム６０は、ケーブル６４を通して媒体記憶ユ
ニット６２に接続されている。媒体記憶ユニット６２
は、伸張するべきデジタルビデオの格納又は結果的に得
られる復号されたビデオデータの格納又はこれら両方の
ために、ＲＡＩＤ[redundant array of inexpensive Di
sks(廉価ドライブ冗長アレイ）］ディスクアレイを備え
るか、叉は１つ以上のＣＤ−ＲＯＭ装置もしくは１つ以
上のデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）記憶ユニット、
若しくはこれらの両方、又はその他の媒体を含むことが
好ましい。また、コンピュータシステム６０は、１つ又
はそれ以上の内部ＲＡＩＤアレイやＣＤ−ＲＯＭ装置を
含んでも良く、１つ又はそれ以上の別個のデジタルビデ
オディスク（ＤＶＤ）記憶ユニットを接続しても良く、
或いはこれらの両方を行ってもよい。コンピュータシス
テム６０は、要望に応じて、他の種類のデジタル又はア
ナログの記憶装置又は媒体を接続してもよい。
【００２９】また、圧縮されたデジタルビデオは、離れ
た記憶装置、離れたコンピュータシステム、衛星、又は
ケーブル網などの外部の情報源から受け取るようにして
もよい。このような実施形態では、コンピュータシステ
ムは、デジタルビデオファイルを受信するために、ＡＴ
Ｍ（非同期転送モード）アダプタカード、ＩＳＤＮ（統
合サービスデジタル網）端末アダプタ又はその他のデジ
タルデータ受信装置のような入力装置を含むことが好ま
しい。デジタルビデオファイルは、アナログ形式で受信
・格納し、コンピュータシステム６０の外部又は内部の
何れかにおいてデジタルデータに変換してもよい。
た記憶装置、離れたコンピュータシステム、衛星、又は
ケーブル網などの外部の情報源から受け取るようにして
もよい。このような実施形態では、コンピュータシステ
ムは、デジタルビデオファイルを受信するために、ＡＴ
Ｍ（非同期転送モード）アダプタカード、ＩＳＤＮ（統
合サービスデジタル網）端末アダプタ又はその他のデジ
タルデータ受信装置のような入力装置を含むことが好ま
しい。デジタルビデオファイルは、アナログ形式で受信
・格納し、コンピュータシステム６０の外部又は内部の
何れかにおいてデジタルデータに変換してもよい。
【００３０】前述のように、コンピュータシステム６０
のＭＰＥＧ復号器７４は、ビデオ復号又はビデオ伸張の
機能を果たす。ビデオ復号又はビデオ伸張を行う場合、
ＭＰＥＧ復号器７４は、動きベクトルを含む時間的に圧
縮されたフレームをデジタルビデオファイルとして受け
取り、それらの圧縮されたフレームを動作補正技法を用
いて伸張又は復号する。さらに後述するように、コンピ
ュータシステム６０のＭＰＥＧ復号器７４は、ページ間
交差を減らしながら所望の基準ブロックの効率的アクセ
スを可能とするために、前に復号されたフレームをタイ
ル形式でメモリに格納する。このようにして、ＭＰＥＧ
復号器７４は、本発明にしたがい効率良く且つ保証され
た性能で動作補正を行う。
のＭＰＥＧ復号器７４は、ビデオ復号又はビデオ伸張の
機能を果たす。ビデオ復号又はビデオ伸張を行う場合、
ＭＰＥＧ復号器７４は、動きベクトルを含む時間的に圧
縮されたフレームをデジタルビデオファイルとして受け
取り、それらの圧縮されたフレームを動作補正技法を用
いて伸張又は復号する。さらに後述するように、コンピ
ュータシステム６０のＭＰＥＧ復号器７４は、ページ間
交差を減らしながら所望の基準ブロックの効率的アクセ
スを可能とするために、前に復号されたフレームをタイ
ル形式でメモリに格納する。このようにして、ＭＰＥＧ
復号器７４は、本発明にしたがい効率良く且つ保証され
た性能で動作補正を行う。
【００３１】なお、ビデオデータを復号又は伸張する本
システムは、希望に応じて２台以上の相互接続されたコ
ンピュータを含んでもよい。ビデオデータを復号又は伸
張する本システムは、また、セットトップ装置のような
他のハードウェアを、単独で、又は汎用のプログラム可
能なコンピュータと供に用いて、備えてもよい。なお、
本発明に従いビデオデータを復号又は伸張するものであ
れば、希望により種々のシステムの何れを用いてもよ
い。
システムは、希望に応じて２台以上の相互接続されたコ
ンピュータを含んでもよい。ビデオデータを復号又は伸
張する本システムは、また、セットトップ装置のような
他のハードウェアを、単独で、又は汎用のプログラム可
能なコンピュータと供に用いて、備えてもよい。なお、
本発明に従いビデオデータを復号又は伸張するものであ
れば、希望により種々のシステムの何れを用いてもよ
い。
【００３２】図３−ＭＰＥＧ復号器ブロック図 ここで、図３に、本発明に従い動作補正を行うＭＰＥＧ
復号器７４を説明するブロック図を示す。同図のよう
に、ビデオ復号器７４は、符号化又は圧縮されたデジタ
ルビデオストリームを受け取り、圧縮されていないデジ
タルビデオストリームを出力する。圧縮されたデジタル
ビデオストリームとは、テレビ又はコンピュータシステ
ムなどの画面上にテレビ画像又は動画などのビデオシー
ケンスを映し出すのに用いられる圧縮ビデオデータのビ
ットストリームである。好ましい実施形態においては、
圧縮デジタルビデオストリームは、ＭＰＥＧ−２圧縮ア
ルゴリズムを用いて圧縮されるので、ビデオ復号器７４
は、ＭＰＥＧ−２復号器であることが好ましい。ＭＰＥ
Ｇ復号器の動作は、当業界において公知であるから、そ
の動作の詳細（本発明の動作には不要である）は、簡単
のため省略する。
復号器７４を説明するブロック図を示す。同図のよう
に、ビデオ復号器７４は、符号化又は圧縮されたデジタ
ルビデオストリームを受け取り、圧縮されていないデジ
タルビデオストリームを出力する。圧縮されたデジタル
ビデオストリームとは、テレビ又はコンピュータシステ
ムなどの画面上にテレビ画像又は動画などのビデオシー
ケンスを映し出すのに用いられる圧縮ビデオデータのビ
ットストリームである。好ましい実施形態においては、
圧縮デジタルビデオストリームは、ＭＰＥＧ−２圧縮ア
ルゴリズムを用いて圧縮されるので、ビデオ復号器７４
は、ＭＰＥＧ−２復号器であることが好ましい。ＭＰＥ
Ｇ復号器の動作は、当業界において公知であるから、そ
の動作の詳細（本発明の動作には不要である）は、簡単
のため省略する。
【００３３】図３に示すとおり、ＭＰＥＧ復号器７４
は、逆走査ブロック１０４に出力を与えるように接続さ
れた可変長復号ブロック１０２を備え、逆走査ブロック
１０４は、逆量子化ブロック１０６に出力を与えるよう
に接続され、これが、逆ＤＣＴブロック１０８に出力を
与えるように接続され、これが、動作補正ブロック１１
０に出力を与えるように接続されている。動作補正ブロ
ック１１０は、復号された標本を含む出力を与える。動
作補正ブロック１１０の出力には、復号されたフレーム
データを受信及び格納するフレームメモリ１１２が接続
される。動作補正ブロック１１０は、フレームメモリ１
１２の出力に接続され、動作補正の間にフレームメモリ
１１２から基準ブロックデータを受け取る。
は、逆走査ブロック１０４に出力を与えるように接続さ
れた可変長復号ブロック１０２を備え、逆走査ブロック
１０４は、逆量子化ブロック１０６に出力を与えるよう
に接続され、これが、逆ＤＣＴブロック１０８に出力を
与えるように接続され、これが、動作補正ブロック１１
０に出力を与えるように接続されている。動作補正ブロ
ック１１０は、復号された標本を含む出力を与える。動
作補正ブロック１１０の出力には、復号されたフレーム
データを受信及び格納するフレームメモリ１１２が接続
される。動作補正ブロック１１０は、フレームメモリ１
１２の出力に接続され、動作補正の間にフレームメモリ
１１２から基準ブロックデータを受け取る。
【００３４】図３に示すとおり、可変長復号ブロック１
０２は、符号化されたデータ（以降、「符号化データ」
のように表す）を受信し、可変長復号を行う。公知のと
おり、ＭＰＥＧ規格の規定では、データは、可変長符号
を用いて伝送できるように圧縮される。このため、可変
長復号ブロック１０２は、前記のデータを復号してＱＦ
Ｓ［ｎ］という出力を生成する。可変長復号ブロック１
０２のＱＦＳ［ｎ］出力は、逆走査ブロック１０４に与
えられる。逆走査ブロック１０４は、受信したデータの
ジグザグな走査順（これは、ここまで適切である）を逆
にし、ＱＦ［ｖ］［ｕ］という出力を生成する。この出
力ＱＦ［ｖ］［ｕ］は、逆量子化ブロック１０６に与え
られる。逆量子化ブロック１０６は、逆量子化、又はデ
クウオンタイズ(de-quantize）して、Ｆ［ｖ］［ｕ］と
いう逆量子化されたデータを生成する。逆量子化ブロッ
ク１０６の出力Ｆ［ｖ］［ｕ］は、逆ＤＣＴブロック１
０８に与えられ、この逆ＤＣＴブロック１０８は、逆離
散コサイン変換を行い、データを周波数領域から画素領
域へと戻す。逆ＤＣＴブロック１０８は、ｆ［ｙ］
［ｘ］と言う出力を生成する。逆ＤＣＴブロック１０８
の出力ｆ［ｙ］［ｘ］は、動作補正ブロック１１０に与
えられる。
０２は、符号化されたデータ（以降、「符号化データ」
のように表す）を受信し、可変長復号を行う。公知のと
おり、ＭＰＥＧ規格の規定では、データは、可変長符号
を用いて伝送できるように圧縮される。このため、可変
長復号ブロック１０２は、前記のデータを復号してＱＦ
Ｓ［ｎ］という出力を生成する。可変長復号ブロック１
０２のＱＦＳ［ｎ］出力は、逆走査ブロック１０４に与
えられる。逆走査ブロック１０４は、受信したデータの
ジグザグな走査順（これは、ここまで適切である）を逆
にし、ＱＦ［ｖ］［ｕ］という出力を生成する。この出
力ＱＦ［ｖ］［ｕ］は、逆量子化ブロック１０６に与え
られる。逆量子化ブロック１０６は、逆量子化、又はデ
クウオンタイズ(de-quantize）して、Ｆ［ｖ］［ｕ］と
いう逆量子化されたデータを生成する。逆量子化ブロッ
ク１０６の出力Ｆ［ｖ］［ｕ］は、逆ＤＣＴブロック１
０８に与えられ、この逆ＤＣＴブロック１０８は、逆離
散コサイン変換を行い、データを周波数領域から画素領
域へと戻す。逆ＤＣＴブロック１０８は、ｆ［ｙ］
［ｘ］と言う出力を生成する。逆ＤＣＴブロック１０８
の出力ｆ［ｙ］［ｘ］は、動作補正ブロック１１０に与
えられる。
【００３５】逆ＣＤＴブロック１０８からの出力ｆ
［ｙ］［ｘ］は、画素データの時間的に符号化されたフ
レームからなる。動作補正ブロック１１０は、動作補正
技法を用いて時間的に圧縮されたフレームを伸張する。
前述のように、ＭＰＥＧ符号化ストリームは、Ｉ、Ｐ及
びＢのフレームから成る。Ｐ及びＢは、他のフレームに
対して時間的に圧縮されている。Ｐフレームは、前のＩ
又はＰフレームに対して時間的に圧縮され、Ｂフレーム
は、前又は後のＩ又はＰフレームに対して時間的に圧縮
されている。フレームを時間的に圧縮する際、該フレー
ムを目的ブロックというマクロブロックへと区分し、さ
らにこの圧縮方法は、符号化中のブロックに最も似たブ
ロックを求めて近隣のフレームを探す。最も適合するブ
ロックが見つかると、各目的ブロックは、基準フレーム
内の該最も適合する基準ブロックを指し示す動きベクト
ルにより符号化される。また、符号化中のブロックと最
も適合するブロックとの間の差を計算してＭＰＥＧスト
リームに転送する。
［ｙ］［ｘ］は、画素データの時間的に符号化されたフ
レームからなる。動作補正ブロック１１０は、動作補正
技法を用いて時間的に圧縮されたフレームを伸張する。
前述のように、ＭＰＥＧ符号化ストリームは、Ｉ、Ｐ及
びＢのフレームから成る。Ｐ及びＢは、他のフレームに
対して時間的に圧縮されている。Ｐフレームは、前のＩ
又はＰフレームに対して時間的に圧縮され、Ｂフレーム
は、前又は後のＩ又はＰフレームに対して時間的に圧縮
されている。フレームを時間的に圧縮する際、該フレー
ムを目的ブロックというマクロブロックへと区分し、さ
らにこの圧縮方法は、符号化中のブロックに最も似たブ
ロックを求めて近隣のフレームを探す。最も適合するブ
ロックが見つかると、各目的ブロックは、基準フレーム
内の該最も適合する基準ブロックを指し示す動きベクト
ルにより符号化される。また、符号化中のブロックと最
も適合するブロックとの間の差を計算してＭＰＥＧスト
リームに転送する。
【００３６】動作補正ブロック１１０からの出力画素値
は、フレームメモリ１１２に与えられる。フレームメモ
リ１１２は、このように動作補正ブロック１１０に接続
されて、ビデオデータの１つ以上の基準フレームを格納
する。これらのビデオデータの基準フレームは、Ｐ及び
Ｂフレームのような時間的に圧縮されたフレームに対し
て動作補正を行う際に使用される。一般に、ＭＰＥＧス
トリームは、前に送られた基準フレームのデータに依存
する時間的に圧縮されたデータの前に送られるところの
符号化された基準フレームデータを含む。従って、到来
するＰ及びＢフレームのデータ等の時間的に符号化され
たフレームのデータは、前に送られた基準フレームビデ
オデータ中の基準ブロック（それはフレームメモリ１１
２に格納されている）を指し示すところの動きベクトル
を含む。動作補正ブロック１１０は、到来する時間的に
圧縮されたデータから得た各動きベクトルを分析し、各
動きベクトルに応じてフレームメモリ１１２から基準ブ
ロックを１つ取り出す。動作補正ブロック１１０は、取
り出した基準ブロックを格納する局部メモリ即ちオンチ
ップメモリ１１６を含む。次に、動作補正ブロック１１
０は、この取り出した基準ブロックを用いて、時間的に
圧縮されたデータを伸張する。
は、フレームメモリ１１２に与えられる。フレームメモ
リ１１２は、このように動作補正ブロック１１０に接続
されて、ビデオデータの１つ以上の基準フレームを格納
する。これらのビデオデータの基準フレームは、Ｐ及び
Ｂフレームのような時間的に圧縮されたフレームに対し
て動作補正を行う際に使用される。一般に、ＭＰＥＧス
トリームは、前に送られた基準フレームのデータに依存
する時間的に圧縮されたデータの前に送られるところの
符号化された基準フレームデータを含む。従って、到来
するＰ及びＢフレームのデータ等の時間的に符号化され
たフレームのデータは、前に送られた基準フレームビデ
オデータ中の基準ブロック（それはフレームメモリ１１
２に格納されている）を指し示すところの動きベクトル
を含む。動作補正ブロック１１０は、到来する時間的に
圧縮されたデータから得た各動きベクトルを分析し、各
動きベクトルに応じてフレームメモリ１１２から基準ブ
ロックを１つ取り出す。動作補正ブロック１１０は、取
り出した基準ブロックを格納する局部メモリ即ちオンチ
ップメモリ１１６を含む。次に、動作補正ブロック１１
０は、この取り出した基準ブロックを用いて、時間的に
圧縮されたデータを伸張する。
【００３７】好ましい実施形態では、フレームメモリ１
１２は、１Ｍｘ１６ ＳＤＲＡＭ(同期ダイナミックＲ
ＡＭ) である。この例としては、韓国三星電子のＫＭ４
１６Ｓ１１２０ＡＴ−１２があり、動作周波数６７．５
ＭＨｚ、バーストサイズ４ワードである。フレームメモ
リ１１２は、データを複数のページに記憶するページメ
モリであることが好ましい。公知のことであるが、パー
ジメモリは、一般に、行アドレスストローブ（ＲＡＳ）
と列アドレスストローブ（ＣＡＳ）とを利用して、それ
ぞれのページ内のデータをアクセスする。また公知のよ
うに、１つのページの中でデータがアクセスされると、
行アドレスが共通で、待ち状態が必要でないので、メモ
リアクセスは迅速になる。しかし、ページミス又はペー
ジ交差が発生した場合、つまり現在アクセスされている
ページと異なるページ上に位置するデータが要求された
場合、新たなＲＡＳとＣＡＳが必要となるので、待ち状
態が必要となる。これにより、メモリアクセスの待ち時
間が増大するため、システムの性能が低下する。
１２は、１Ｍｘ１６ ＳＤＲＡＭ(同期ダイナミックＲ
ＡＭ) である。この例としては、韓国三星電子のＫＭ４
１６Ｓ１１２０ＡＴ−１２があり、動作周波数６７．５
ＭＨｚ、バーストサイズ４ワードである。フレームメモ
リ１１２は、データを複数のページに記憶するページメ
モリであることが好ましい。公知のことであるが、パー
ジメモリは、一般に、行アドレスストローブ（ＲＡＳ）
と列アドレスストローブ（ＣＡＳ）とを利用して、それ
ぞれのページ内のデータをアクセスする。また公知のよ
うに、１つのページの中でデータがアクセスされると、
行アドレスが共通で、待ち状態が必要でないので、メモ
リアクセスは迅速になる。しかし、ページミス又はペー
ジ交差が発生した場合、つまり現在アクセスされている
ページと異なるページ上に位置するデータが要求された
場合、新たなＲＡＳとＣＡＳが必要となるので、待ち状
態が必要となる。これにより、メモリアクセスの待ち時
間が増大するため、システムの性能が低下する。
【００３８】本発明によれば、基準フレームの各基準ブ
ロックが、新奇なスキュードタイル構造でフレームメモ
リ１１２に格納される。このスキュードタイルメモリ記
憶構造により、フレームメモリ１１２から基準ブロック
を取り出す時に発生するページ交差の最大数を制限す
る。
ロックが、新奇なスキュードタイル構造でフレームメモ
リ１１２に格納される。このスキュードタイルメモリ記
憶構造により、フレームメモリ１１２から基準ブロック
を取り出す時に発生するページ交差の最大数を制限す
る。
【００３９】図３に示すとおり、動作補正ブロック１１
０は、時間的に圧縮されたフレーム中の受信した動きベ
クトルに基づいてフレームメモリ１１２の基準ブロック
にアクセスするメモリコントローラ１２０を含む。さら
に後述するように、メモリコントローラ１２０は、必要
とされるページ交差の最大数を最小にするようにデータ
が配置された各メモリページから基準ブロックの全体を
知能的にアクセスする。
０は、時間的に圧縮されたフレーム中の受信した動きベ
クトルに基づいてフレームメモリ１１２の基準ブロック
にアクセスするメモリコントローラ１２０を含む。さら
に後述するように、メモリコントローラ１２０は、必要
とされるページ交差の最大数を最小にするようにデータ
が配置された各メモリページから基準ブロックの全体を
知能的にアクセスする。
【００４０】図４−スキュードタイルメモリ記憶 ここで、図４に、本発明の好ましい実施形態に従い、基
準マクロブロック又は基準ブロックがフレームメモリ１
１２にスキュードタイル構造で格納される様子を説明す
る図を示す。同図に示すとおり、フレームメモリ１１２
の各ページが、各行に１つ以上のマクロブロックを格納
して、フレームメモリ１１２に複数行のマクロブロック
を格納することが好ましい。本発明によれば、基準ブロ
ックのデータをフレームメモリ１１２から取り出すとき
のページ交差の最大数が最小となるように、隣接する行
のマクロブロックを格納しているページを互いにスキュ
ーする。
準マクロブロック又は基準ブロックがフレームメモリ１
１２にスキュードタイル構造で格納される様子を説明す
る図を示す。同図に示すとおり、フレームメモリ１１２
の各ページが、各行に１つ以上のマクロブロックを格納
して、フレームメモリ１１２に複数行のマクロブロック
を格納することが好ましい。本発明によれば、基準ブロ
ックのデータをフレームメモリ１１２から取り出すとき
のページ交差の最大数が最小となるように、隣接する行
のマクロブロックを格納しているページを互いにスキュ
ーする。
【００４１】図４に示すとおり、基準フレームは、複数
行のマクロブロックとして考えることができる。隣接す
る行のマクロブロックは、（ａ）〜（ｄ）に示すように
スキューし、予測されるフィールドのマクロブロック内
のページ交差すなわちページミスを減らすようにする。
好ましい実施形態では、フレームメモリ１１２の各ペー
ジは、１行中の２つの隣接する輝度ブロックを格納し、
隣接する行に格納される輝度ブロックを互いにマクロブ
ロックの幅だけスキューして、予測されるフィールドの
マクロブロック内でのページ交差の最大数を最小にす
る。
行のマクロブロックとして考えることができる。隣接す
る行のマクロブロックは、（ａ）〜（ｄ）に示すように
スキューし、予測されるフィールドのマクロブロック内
のページ交差すなわちページミスを減らすようにする。
好ましい実施形態では、フレームメモリ１１２の各ペー
ジは、１行中の２つの隣接する輝度ブロックを格納し、
隣接する行に格納される輝度ブロックを互いにマクロブ
ロックの幅だけスキューして、予測されるフィールドの
マクロブロック内でのページ交差の最大数を最小にす
る。
【００４２】図４の（ａ）は、１行にマクロブロックを
奇数個有する、輝度ブロックの基準フィールド／フレー
ムのマップであり、（ｃ）は、１行にマクロブロックを
偶数個有する、輝度ブロックの基準フィールド／フレー
ムのマップである。同様に、図４の（ｂ）は、１行にマ
クロブロックを奇数個有する、色差ブロックの基準フィ
ールド／フレームのマップであり、（ｄ）は、１行にマ
クロブロックを偶数個有する、色差ブロックの基準フィ
ールド／フレームのマップである。
奇数個有する、輝度ブロックの基準フィールド／フレー
ムのマップであり、（ｃ）は、１行にマクロブロックを
偶数個有する、輝度ブロックの基準フィールド／フレー
ムのマップである。同様に、図４の（ｂ）は、１行にマ
クロブロックを奇数個有する、色差ブロックの基準フィ
ールド／フレームのマップであり、（ｄ）は、１行にマ
クロブロックを偶数個有する、色差ブロックの基準フィ
ールド／フレームのマップである。
【００４３】図４の（ａ）及び（ｃ）は、輝度ブロック
が本発明のスキュードタイル構造で記憶される様子を示
す。同図に示すように、好ましい実施形態では、好まし
くは同じ行又は列のマクロブロックからの２つの隣接す
るマクロブロックからなる輝度ブロックが、ＳＤＲＡＭ
の１ページ（それは、好ましい実施形態では、２５６ワ
ードから成る）を占める。図４の（ｂ）及び（ｄ）に示
すように、１つのメモリページには、４個の隣接する色
差ブロックが、好ましくは２ｘ２の配列で格納される。
このように、１つのメモリページには、４つの隣接する
色差マクロブロックが、隣接する２行から２ブロックず
つ格納される。
が本発明のスキュードタイル構造で記憶される様子を示
す。同図に示すように、好ましい実施形態では、好まし
くは同じ行又は列のマクロブロックからの２つの隣接す
るマクロブロックからなる輝度ブロックが、ＳＤＲＡＭ
の１ページ（それは、好ましい実施形態では、２５６ワ
ードから成る）を占める。図４の（ｂ）及び（ｄ）に示
すように、１つのメモリページには、４個の隣接する色
差ブロックが、好ましくは２ｘ２の配列で格納される。
このように、１つのメモリページには、４つの隣接する
色差マクロブロックが、隣接する２行から２ブロックず
つ格納される。
【００４４】図４の（ａ）及び（ｃ）において、輝度予
測ブロック又は基準ブロックは陰付きで示した。同図に
示すように、輝度予測ブロックは、フレームメモリ１１
２から取り出すのに、３回のページ交差を必要とするだ
けである。なお、輝度予測ブロック又は基準ブロックが
フレームメモリ１１２の基準フレームに置かれている位
置に関わらず、その輝度基準ブロックをフレームメモリ
１１２から取り出すのに、最大３回のページ交差を必要
とするだけである点が、注目される。同様に、図４の
（ｂ）及び（ｄ）において、色差の予測ブロック又は基
準ブロックは陰付きで示した。色差予測ブロック又は基
準ブロックがフレームメモリ１１２の基準フレームに置
かれている位置に関わらず、その色差基準ブロックをフ
レームメモリ１１２から取り出すのに、最大３回のペー
ジ交差を必要とするだけである。
測ブロック又は基準ブロックは陰付きで示した。同図に
示すように、輝度予測ブロックは、フレームメモリ１１
２から取り出すのに、３回のページ交差を必要とするだ
けである。なお、輝度予測ブロック又は基準ブロックが
フレームメモリ１１２の基準フレームに置かれている位
置に関わらず、その輝度基準ブロックをフレームメモリ
１１２から取り出すのに、最大３回のページ交差を必要
とするだけである点が、注目される。同様に、図４の
（ｂ）及び（ｄ）において、色差の予測ブロック又は基
準ブロックは陰付きで示した。色差予測ブロック又は基
準ブロックがフレームメモリ１１２の基準フレームに置
かれている位置に関わらず、その色差基準ブロックをフ
レームメモリ１１２から取り出すのに、最大３回のペー
ジ交差を必要とするだけである。
【００４５】本発明の好ましい実施形態において、動作
補正ブロック１１０は、フレームメモリ１１２から基準
ブロック又は予測ブロックを読む動作を行うメモリコン
トローラ１２０を含む。フレームメモリ１１２からの基
準ブロックの取り出しが、一回以上のページ交差を必要
とする場合、メモリコントローラ１２０は、ページ交差
又はページミスが起こる前に、即ちメモリコントローラ
１２０がもう１つの基準ブロック部分を別のページから
読み始める前に、各ページから関係する部分全体を読
む。図４の例では、読み出し動作を行うメモリコントロ
ーラ１２０は、予測ブロック（図４の（ａ）乃至（ｃ）
の陰付きの領域）を、各々が異なるページに在るような
３つの領域に細分して読むために十分知的である。メモ
リコントローラ１２０は、これらの細分されたブロック
を１つずつ順に読む。このように、メモリコントローラ
１２０は、最初のマクロブロック即ち最初のページから
陰付きの部分を総て読み、次に、第２のマクロブロック
即ち第２のページから陰付きの部分を総て読み、さらに
第３のマクロブロック即ち第３のページから陰付きの部
分を総て読む。
補正ブロック１１０は、フレームメモリ１１２から基準
ブロック又は予測ブロックを読む動作を行うメモリコン
トローラ１２０を含む。フレームメモリ１１２からの基
準ブロックの取り出しが、一回以上のページ交差を必要
とする場合、メモリコントローラ１２０は、ページ交差
又はページミスが起こる前に、即ちメモリコントローラ
１２０がもう１つの基準ブロック部分を別のページから
読み始める前に、各ページから関係する部分全体を読
む。図４の例では、読み出し動作を行うメモリコントロ
ーラ１２０は、予測ブロック（図４の（ａ）乃至（ｃ）
の陰付きの領域）を、各々が異なるページに在るような
３つの領域に細分して読むために十分知的である。メモ
リコントローラ１２０は、これらの細分されたブロック
を１つずつ順に読む。このように、メモリコントローラ
１２０は、最初のマクロブロック即ち最初のページから
陰付きの部分を総て読み、次に、第２のマクロブロック
即ち第２のページから陰付きの部分を総て読み、さらに
第３のマクロブロック即ち第３のページから陰付きの部
分を総て読む。
【００４６】本発明の好ましい実施形態において、基準
フレームのメモリマップは、上方のフィールドが第１の
バンクＡに置かれ、下方のフィールドが第２のバンクＢ
に置かれるように構成される。あるいは、基準フレーム
全体が、メモリの隣接するバンクに格納される。
フレームのメモリマップは、上方のフィールドが第１の
バンクＡに置かれ、下方のフィールドが第２のバンクＢ
に置かれるように構成される。あるいは、基準フレーム
全体が、メモリの隣接するバンクに格納される。
【００４７】図５及び６−フレームに基づく予測 ここで、図５及び６に、１フレーム内での動作補正、即
ちフレームに基づく予測を示す。図５は、フレームＤＣ
Ｔの実施形態を示す。この実施形態では、復号中のＤＣ
Ｔブロック即ち目的ブロックの各行が、基準フレーム内
部の交互のフィールドからの行に対応する。換言すれ
ば、前述のとおり、フレームメモリ１１２が、１基準フ
レームのデータを、好ましくは奇数及び偶数の画素走査
線からなる２つのフィールドとして記憶している。図５
のフレームＤＣＴの実施形態において、目的ブロック即
ちＤＣＴブロックは、図示したように両方のフィール
ド、即ち交互のフィールド、からの線を含む。なお、こ
の実施形態では、ページ区切り即ちページ交差が、各フ
ィールドに対して発生する。しかし、フィールドがそれ
ぞれ異なるバンクに在り、且つ動きベクトルが両フィー
ルドに対して同じであるから、ページ交差が、各バンク
即ち各フィールドに対して同じ位置で発生するため、ペ
ージミスの数は、２倍にはならない。
ちフレームに基づく予測を示す。図５は、フレームＤＣ
Ｔの実施形態を示す。この実施形態では、復号中のＤＣ
Ｔブロック即ち目的ブロックの各行が、基準フレーム内
部の交互のフィールドからの行に対応する。換言すれ
ば、前述のとおり、フレームメモリ１１２が、１基準フ
レームのデータを、好ましくは奇数及び偶数の画素走査
線からなる２つのフィールドとして記憶している。図５
のフレームＤＣＴの実施形態において、目的ブロック即
ちＤＣＴブロックは、図示したように両方のフィール
ド、即ち交互のフィールド、からの線を含む。なお、こ
の実施形態では、ページ区切り即ちページ交差が、各フ
ィールドに対して発生する。しかし、フィールドがそれ
ぞれ異なるバンクに在り、且つ動きベクトルが両フィー
ルドに対して同じであるから、ページ交差が、各バンク
即ち各フィールドに対して同じ位置で発生するため、ペ
ージミスの数は、２倍にはならない。
【００４８】オンチップメモリ又は局部メモリの効率を
最高にするためには、オンチップメモリ１１６は、大き
さを最小に止め、予測ブロック即ち基準ブロックのみを
読むようにすることが好ましい。従って、１つの実施形
態では、オンチップメモリの効率を最高にするために、
オンチップメモリ１１６を８ｘ８の下位ブロックを１つ
だけ記憶するに足る大きさとする方が好ましい。このよ
うな実施形態では、オンチップメモリ１１６は、基準マ
クロブロックを、順次読み出される４個の８ｘ８下位ブ
ロックとしてフレームメモリ１１２から読み取る。これ
には、多くのページ交差が必要となるが、オンチップメ
モリ１１６の量は少なくて済む。なお、オンチップメモ
リ１１６が、８ｘ８の下位ブロックを１個記憶するに足
る大きさしかない場合、読み出される各下位ブロックに
対してページ交差が必要となる点が、注目される。そこ
で、図５の例の場合、ページ交差の数は、Ｙ０：３、Ｙ
１：：１、Ｙ２：＋２、Ｙ３：０、ＣＲ：３、そしてＣ
Ｂ：＋２となる。これにより、ページ交差は合計１１と
なり、ワード読取りの総数は、６ｘ９ｘ５＝２７０とな
る。
最高にするためには、オンチップメモリ１１６は、大き
さを最小に止め、予測ブロック即ち基準ブロックのみを
読むようにすることが好ましい。従って、１つの実施形
態では、オンチップメモリの効率を最高にするために、
オンチップメモリ１１６を８ｘ８の下位ブロックを１つ
だけ記憶するに足る大きさとする方が好ましい。このよ
うな実施形態では、オンチップメモリ１１６は、基準マ
クロブロックを、順次読み出される４個の８ｘ８下位ブ
ロックとしてフレームメモリ１１２から読み取る。これ
には、多くのページ交差が必要となるが、オンチップメ
モリ１１６の量は少なくて済む。なお、オンチップメモ
リ１１６が、８ｘ８の下位ブロックを１個記憶するに足
る大きさしかない場合、読み出される各下位ブロックに
対してページ交差が必要となる点が、注目される。そこ
で、図５の例の場合、ページ交差の数は、Ｙ０：３、Ｙ
１：：１、Ｙ２：＋２、Ｙ３：０、ＣＲ：３、そしてＣ
Ｂ：＋２となる。これにより、ページ交差は合計１１と
なり、ワード読取りの総数は、６ｘ９ｘ５＝２７０とな
る。
【００４９】チップ外のメモリ（オフチップメモリ）即
ちフレームメモリのアクセス効率を最大にするために
は、オンチップメモリ１１６は、１つのマクロブロック
を完全に格納するに足る容量を持つことが好ましい。従
って、マクロブロック全体をフレームメモリ１１２から
読み出して、オンチップメモリ１１６に一度で渡すこと
ができる。このように、オフチップメモリのアクセス効
率を最大にするためには、即ちフレームメモリ１１２に
対するメモリアクセス効率を最大にするためには、メモ
リコントローラ１２０が、輝度ブロック全体を読み、次
いで色差ブロック全体を読むことが好ましい。輝度ブロ
ック及び色差ブロックに対するページ交差の数は、それ
ぞれ３であるから、合計６のページ交差が生じることに
なる。ワード読取りの総数は、１７ｘ９＋９ｘ９＝２３
４である。
ちフレームメモリのアクセス効率を最大にするために
は、オンチップメモリ１１６は、１つのマクロブロック
を完全に格納するに足る容量を持つことが好ましい。従
って、マクロブロック全体をフレームメモリ１１２から
読み出して、オンチップメモリ１１６に一度で渡すこと
ができる。このように、オフチップメモリのアクセス効
率を最大にするためには、即ちフレームメモリ１１２に
対するメモリアクセス効率を最大にするためには、メモ
リコントローラ１２０が、輝度ブロック全体を読み、次
いで色差ブロック全体を読むことが好ましい。輝度ブロ
ック及び色差ブロックに対するページ交差の数は、それ
ぞれ３であるから、合計６のページ交差が生じることに
なる。ワード読取りの総数は、１７ｘ９＋９ｘ９＝２３
４である。
【００５０】図６は、各ＤＣＴ輝度ブロックの総ての線
が１つのフィールドからの線に対応するフィールドＤＣ
Ｔの実施形態を示す。なお、図６に示すページ区切り
は、その基準ブロックの各フィールドに対するものであ
る。フィールドがそれぞれ異なるバンクにあり、且つ動
きベクトルが両フィールドに対して同じであるから、ペ
ージ交差が同じ位置で発生し、ページミスの数は２倍に
はならない。
が１つのフィールドからの線に対応するフィールドＤＣ
Ｔの実施形態を示す。なお、図６に示すページ区切り
は、その基準ブロックの各フィールドに対するものであ
る。フィールドがそれぞれ異なるバンクにあり、且つ動
きベクトルが両フィールドに対して同じであるから、ペ
ージ交差が同じ位置で発生し、ページミスの数は２倍に
はならない。
【００５１】図６の実施形態においてオンチップメモリ
の効率を最大にするには、メモリコントローラ１２０
が、この場合も、一度に予測ブロックを１つだけ読み、
局部メモリ即ちオンチップメモリを最小容量とすること
が好ましい。従って、前述のように、この実施形態にお
いては、オンチップメモリ１１６は、８ｘ８の下位ブロ
ックを１つ記憶するに足る容量に止めることが好まし
い。所望のマクロブロックを読む場合、８ｘ８の下位ブ
ロックを一度に１つずつ読んでオンチップメモリ１１６
に与える。このように、オンチップメモリ１１６は、８
ｘ８の下位ブロックを１つ記憶するに足る容量しか必要
とされず、１つのマクロブロック全体を一度に格納する
必要はない。図６の実施形態では、オンチップメモリが
１ｘ８ブロックを格納するだけで済み、フレームメモリ
１１２から基準マクロブロックを１つ読むのに必要とさ
れるページ交差の数は、Ｙ０：３、Ｙ１：＋１、Ｙ２：
＋２、Ｙ３：＋１、ＣＲ：３、そしてＣＢ：＋２とな
る。これにより、この実施形態のページ交差の総数は１
２となる。これは、図５とは異なるが、図５及び６に示
すとおりＹ３が余分なページミスを招いたためである。
ワード読取りの総数は、６ｘ１７ｘ５＝５１０となる。
なお、半画素補間を行うには、両方のフィールドを読む
必要がある点に注意を要する。
の効率を最大にするには、メモリコントローラ１２０
が、この場合も、一度に予測ブロックを１つだけ読み、
局部メモリ即ちオンチップメモリを最小容量とすること
が好ましい。従って、前述のように、この実施形態にお
いては、オンチップメモリ１１６は、８ｘ８の下位ブロ
ックを１つ記憶するに足る容量に止めることが好まし
い。所望のマクロブロックを読む場合、８ｘ８の下位ブ
ロックを一度に１つずつ読んでオンチップメモリ１１６
に与える。このように、オンチップメモリ１１６は、８
ｘ８の下位ブロックを１つ記憶するに足る容量しか必要
とされず、１つのマクロブロック全体を一度に格納する
必要はない。図６の実施形態では、オンチップメモリが
１ｘ８ブロックを格納するだけで済み、フレームメモリ
１１２から基準マクロブロックを１つ読むのに必要とさ
れるページ交差の数は、Ｙ０：３、Ｙ１：＋１、Ｙ２：
＋２、Ｙ３：＋１、ＣＲ：３、そしてＣＢ：＋２とな
る。これにより、この実施形態のページ交差の総数は１
２となる。これは、図５とは異なるが、図５及び６に示
すとおりＹ３が余分なページミスを招いたためである。
ワード読取りの総数は、６ｘ１７ｘ５＝５１０となる。
なお、半画素補間を行うには、両方のフィールドを読む
必要がある点に注意を要する。
【００５２】オフチップメモリのアクセス効率を最大に
するには、オンチップメモリ１１６は、１つのマクロブ
ロックを完全に格納できる。この実施形態では、メモリ
コントローラ１２０が、１つの輝度ブロック全体を読
み、次いで色差ブロック全体を読む。この実施形態は、
輝度ブロック及び色差ブロックを読むのに、それぞれ３
のページ交差を必要とし、合計６のページ交差が必要と
なる。この実施形態では、ワード読取りの総数は、１７
ｘ９＋９ｘ９＝２３４ワードである。
するには、オンチップメモリ１１６は、１つのマクロブ
ロックを完全に格納できる。この実施形態では、メモリ
コントローラ１２０が、１つの輝度ブロック全体を読
み、次いで色差ブロック全体を読む。この実施形態は、
輝度ブロック及び色差ブロックを読むのに、それぞれ３
のページ交差を必要とし、合計６のページ交差が必要と
なる。この実施形態では、ワード読取りの総数は、１７
ｘ９＋９ｘ９＝２３４ワードである。
【００５３】
【発明の効果】本発明は、圧縮デジタルビデオストリー
ムに動作補正を行うシステム及び方法を含む。本発明に
よれば、基準フレームをスキュードタイル構造に記憶す
ることにより、データの取り出し時のページ交差又はペ
ージミスの最大数を最小にすることができる。これによ
り、動作補正システムの性能の改善、保証又はこれらの
両方が実現される。
ムに動作補正を行うシステム及び方法を含む。本発明に
よれば、基準フレームをスキュードタイル構造に記憶す
ることにより、データの取り出し時のページ交差又はペ
ージミスの最大数を最小にすることができる。これによ
り、動作補正システムの性能の改善、保証又はこれらの
両方が実現される。
【００５４】本発明のシステム及び方法は以上の実施形
態に関して説明したが、これは、ここに述べた特定の形
式に制限するものではなく、むしろ請求項記載の本発明
の原理及び範囲に無理なく含めることができるような代
案、修正及び均等物を包含するためである。
態に関して説明したが、これは、ここに述べた特定の形
式に制限するものではなく、むしろ請求項記載の本発明
の原理及び範囲に無理なく含めることができるような代
案、修正及び均等物を包含するためである。
【図１】本発明に従い、基準ブロックデータを新奇なス
キュードタイル構造で格納するフレームメモリを有する
動作補正論理回路を含み、ビデオの復号を行うコンピュ
ータシステムの外観図である。
キュードタイル構造で格納するフレームメモリを有する
動作補正論理回路を含み、ビデオの復号を行うコンピュ
ータシステムの外観図である。
【図２】図１のコンピュータシステムを説明するブロッ
ク図
ク図
【図３】本発明に従うＭＰＥＧ復号器を示すブロック図
である。
である。
【図４】本発明に従う新奇なスキュードタイル構造によ
る基準ブロックの格納状態を示す図である。
る基準ブロックの格納状態を示す図である。
【図５】交互のフィールドからの行を含むフレームモー
ドでＤＣＴブロックにデータを格納する、フレームベー
スの予測を用いる動作補正を説明する図である。
ドでＤＣＴブロックにデータを格納する、フレームベー
スの予測を用いる動作補正を説明する図である。
【図６】単一のフィールドからの行を含むフィールドモ
ードでＤＣＴブロックにデータを格納する、フレームベ
ースの予測を用いる動作補正を説明する図である。
ードでＤＣＴブロックにデータを格納する、フレームベ
ースの予測を用いる動作補正を説明する図である。
Claims (14)
- 【請求項１】時間的に符号化されたフレームデータを受
け取り、復号されたデータを生成する動作補正ブロック
と、 少なくとも１つの基準フレームのビデオデータを記憶す
るために前記動作補正ブロックに接続されたフレームメ
モリであって、 前記フレームメモリがページメモリであり、さらに 前記少なくとも１つの基準フレームのビデオデータが、
基準ブロックデータがフレームメモリから取り出される
ときのページ交差の最大数を最小にするために、前記フ
レームメモリにスキュードタイル形式で記憶されるとこ
ろのフレームメモリと、を含む、基準ブロックデータの
改善されたメモリ格納機構を備えた動作補正を行うシス
テム。 - 【請求項２】前記時間的に符号化されたフレームデータ
が、前記フレームメモリに格納された前記少なくとも１
つの基準フレームのビデオデータにおける基準ブロック
を指し示す１つ以上の動きベクトルを含み、 前記動作補正ブロックが、前記１つ以上の動きベクトル
を分析し、及び前記１つ以上の動きベクトルに応じて前
記フレームメモリから１つ以上の基準ブロックを取り出
し、 前記１つ以上の基準ブロックを、前記フレームメモリか
ら保証された最大数のページ交差で取り出す、請求項１
記載のシステム。 - 【請求項３】前記フレームメモリが、少なくとも第１及
び第２のページに基準ブロックを記憶し、前記第１のペ
ージに第１の基準ブロック部分を格納し、前記第２のペ
ージに第２の基準ブロック部分を格納し、 前記動作補正ブロックが、局部メモリを含み、 前記動作補正ブロックが、前記１つ以上の動きベクトル
に応じて前記フレームメモリから１つ以上の基準ブロッ
クを読み出し且つ前記の１つ以上の基準ブロックを前記
局部メモリに格納するところのメモリコントローラーを
含み、 前記メモリコントローラーが、前記基準ブロックの前記
第２の基準ブロック部分を前記第２のページから読み出
す前に、前記基準ブロックの前記第１の基準ブロック部
分全体を前記第１のページから読み出す、請求項２記載
のシステム。 - 【請求項４】前記フレームメモリが、複数行のマクロブ
ロックを格納し、 前記フレームメモリの各ページが、それぞれの行の１つ
以上のマクロブロックを格納し、 データの基準ブロックがフレームメモリから取り出され
るときのページ交差の最大数を最小にするために、隣接
する行のマクロブロックを格納しているページを互いに
スキューする、請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】前記フレームメモリの各ページが、１行中
の隣接する２つのマクロブロックを格納し、 予測されるフィールドマクロブロック内のページ交差の
最大数を最小にするために、隣接する行に格納されるマ
クロブロックを１マクロブロックの幅だけ互いにスキュ
ーする、請求項４記載のシステム。 - 【請求項６】 前記フレームメモリの各ページに、１行
中の隣接する２つの輝度マクロブロックを格納する請求
項４記載のシステム。 - 【請求項７】 前記フレームメモリの各ページに、２つ
以上の行の隣接する４つの色差マクロブロックを格納す
る請求項４記載のシステム。 - 【請求項８】符号化データを受信して可変長復号データ
を生成する可変長復号ブロックと、 前記可変長復号データを受信して逆走査データを生成す
る逆走査ブロックと、 前記逆走査データを受信して逆量子化データを生成する
逆量子化ブロックと、 前記逆量子化データを受信して時間的に符号化されたフ
レームデータを生成する逆ＤＣＴブロックと、 前記時間的に符号化されたフレームデータを受け取り、
復号されたデータを生成する動作補正ブロックと、及び
少なくとも１つの基準フレームのビデオデータを記憶す
るために前記動作補正ブロックに接続されたフレームメ
モリであって、 前記フレームメモリがページメモリであり、さらに前記
少なくとも１つの基準フレームのビデオデータが、基準
ブロックデータがフレームメモリから取り出されるとき
のページ交差の最大数を最小にするために、前記フレー
ムメモリにスキュードタイル形式で記憶されるところの
フレームメモリと、を含む、基準ブロックデータの改善
されたメモリ格納機構を備えたＭＰＥＧ復号器。 - 【請求項９】前記の時間的に符号化されたフレームデー
タが、前記フレームメモリに格納された前記の少なくと
も１つの基準フレームのビデオデータにおける基準ブロ
ックを指し示す１つ以上の動きベクトルを含み、 前記動作補正ブロックが、前記１つ以上の動きベクトル
を分析し、前記１つ以上の動きベクトルに応じて前記フ
レームメモリから前記１つ以上の基準ブロックを取り出
し、 前記１つ以上の基準ブロックを前記フレームメモリから
保証された最大数のページ交差で取り出す、請求項８記
載のＭＰＥＧ復号器。 - 【請求項１０】前記フレームメモリが、少なくとも第１
及び第２のページに基準ブロックを記憶し、前記第１の
ページに第１の基準ブロック部分を格納し、前記第２の
ページに第２の基準ブロック部分を格納し、 前記動作補正ブロックが、局部メモリを含み、 前記動作補正ブロックが、前記１つ以上の動きベクトル
に応じて前記フレームメモリから１つ以上の基準ブロッ
クを読み出し且つ前記の１つ以上の基準ブロックを前記
局部メモリに格納するところのメモリーコントローラー
を含み、 前記メモリーコントローラーが、前記基準ブロックの前
記第２の基準ブロック部分を前記第２のページから読み
出す前に、前記基準ブロックの前記第１の基準ブロック
部分全体を前記第１のページから読み出す、請求項９記
載のＭＰＥＧ復号器。 - 【請求項１１】前記フレームメモリが、複数行のマクロ
ブロックを格納し、 前記フレームメモリの各ページが、それぞれの行の１つ
以上のマクロブロックを格納し、 データの基準ブロックがフレームメモリから取り出され
るときのページ交差の最大数を最小にするために、隣接
する行のマクロブロックを格納しているページを互いに
スキューする、請求項８記載のＭＰＥＧ復号器。 - 【請求項１２】前記フレームメモリの各ページが、１行
中の隣接する２つのマクロブロックを格納し、 予測されるフィールドマクロブロック内のページ交差の
最大数を最小にするために、隣接する行に格納されるマ
クロブロックを１マクロブロックの幅だけ互いにスキュ
ーする、請求項１１記載のＭＰＥＧ復号器。 - 【請求項１３】 前記フレームメモリの各ページに、１
行中の隣接する２つの輝度マクロブロックを格納する請
求項１１記載のＭＰＥＧ復号器。 - 【請求項１４】 前記フレームメモリの各ページに、２
つ以上の行の隣接する４つの色差マクロブロックを格納
する請求項１１記載のＭＰＥＧ復号器。
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