JPH1066064A - テレビジョン受像機のためのメモリ管理システム - Google Patents
テレビジョン受像機のためのメモリ管理システムInfo
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- JPH1066064A JPH1066064A JP9162946A JP16294697A JPH1066064A JP H1066064 A JPH1066064 A JP H1066064A JP 9162946 A JP9162946 A JP 9162946A JP 16294697 A JP16294697 A JP 16294697A JP H1066064 A JPH1066064 A JP H1066064A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
- G06T3/4084—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting in the transform domain, e.g. fast Fourier transform [FFT] domain scaling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
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- H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
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- H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
- H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
- H04N21/266—Channel or content management, e.g. generation and management of keys and entitlement messages in a conditional access system, merging a VOD unicast channel into a multicast channel
- H04N21/2662—Controlling the complexity of the video stream, e.g. by scaling the resolution or bitrate of the video stream based on the client capabilities
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Television Systems (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭＰＥＧデコーダを備え、全高解像度デコー
ディングおよびディスプレイのみならず、低コストの低
解像度ディスプレイ用にも使用可能であるテレビジョン
受像機を実現する。 【解決手段】 ＭＰＥＧデコーダ１０〜３３は、水平デ
ィテール削減（２９）とデータ再圧縮（３０）を選択的
に採用する制御可能なデュアルモード・データ削減ネッ
トワークを、デコーダと、表示されるイメージ情報（２
７）が得られるデコーダ・フレーム・メモリ２０との間
に使用している。データ削減量は、ディスプレイ・デバ
イスの解像度に従って、例えば、高精細解像度に等し
く、またはそれ以下に製作者によって選択される。ま
た、フレーム・メモリ・サイズも、ディスプレイ・デバ
イスの解像度に従って製作者によって選択される。
ディングおよびディスプレイのみならず、低コストの低
解像度ディスプレイ用にも使用可能であるテレビジョン
受像機を実現する。 【解決手段】 ＭＰＥＧデコーダ１０〜３３は、水平デ
ィテール削減（２９）とデータ再圧縮（３０）を選択的
に採用する制御可能なデュアルモード・データ削減ネッ
トワークを、デコーダと、表示されるイメージ情報（２
７）が得られるデコーダ・フレーム・メモリ２０との間
に使用している。データ削減量は、ディスプレイ・デバ
イスの解像度に従って、例えば、高精細解像度に等し
く、またはそれ以下に製作者によって選択される。ま
た、フレーム・メモリ・サイズも、ディスプレイ・デバ
イスの解像度に従って製作者によって選択される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高精細テレビジョ
ン(high definition television - ＨＤＴＶ）信号をデ
ィジタル方式で処理するテレビジョン受像機に関する。
より詳述すると、本発明は、ＨＤＴＶ受像機および低コ
ストＨＤＴＶ受像機に関連してＭＰＥＧ互換のデコーダ
(MPEG compatible decoder) で使用されるメモリ管理シ
ステムに関する。
ン(high definition television - ＨＤＴＶ）信号をデ
ィジタル方式で処理するテレビジョン受像機に関する。
より詳述すると、本発明は、ＨＤＴＶ受像機および低コ
ストＨＤＴＶ受像機に関連してＭＰＥＧ互換のデコーダ
(MPEG compatible decoder) で使用されるメモリ管理シ
ステムに関する。
【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第０８／６６６，７７４号（１
９９６年０６月１９日出願）の明細書の記載に基づくも
のであって、当該米国特許出願の番号を参照することに
よって当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書
の一部分を構成するものとする。
の基礎たる米国特許出願第０８／６６６，７７４号（１
９９６年０６月１９日出願）の明細書の記載に基づくも
のであって、当該米国特許出願の番号を参照することに
よって当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書
の一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】ディジタル技術の急速な進歩に伴って、
高精細テレビジョン（ＨＤＴＶ）などの種々の分野にお
けるディジタル・イメージ信号処理も同じように進歩を
遂げている。これに関連して開発されたものとして、Ｍ
ＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)信号圧縮規格
（ISO/IEC 13818-2 ，１９９４年５月１０日）がある。
この広く受け入れられているイメージ処理標準は、ＨＤ
ＴＶシステムを含む衛星、ケーブルおよび地上放送シス
テムで使用すると特に魅力的であることが知られてい
る。
高精細テレビジョン（ＨＤＴＶ）などの種々の分野にお
けるディジタル・イメージ信号処理も同じように進歩を
遂げている。これに関連して開発されたものとして、Ｍ
ＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)信号圧縮規格
（ISO/IEC 13818-2 ，１９９４年５月１０日）がある。
この広く受け入れられているイメージ処理標準は、ＨＤ
ＴＶシステムを含む衛星、ケーブルおよび地上放送シス
テムで使用すると特に魅力的であることが知られてい
る。
【０００４】最近、米国においてグランド・アライアン
ス(Grand Alliance ) ＨＤＴＶシステムとして提案され
ているディジタルＨＤＴＶ地上放送システムでは、ＭＰ
ＥＧ−２圧縮標準を使用してデータ圧縮された高精細
（high definition - ＨＤ）プログラム・マテリアルの
ディジタル放送の標準が定義されている。このグランド
・アライアンスＨＤＴＶシステムについて、例えば、19
94 Proceedings of theNational Association of Broad
casters, 48th Annual Broadcast EngineeringConferen
ce Proceedings, March 20-24,1994に記載されている。
ＭＰＥＧ−２規格(standard)では、ＨＤイメージを圧縮
解除(decompress)してテレビジョン受像機内などのディ
スプレイ・デバイスにより再生するために必要な手順が
定義されている。ＭＰＥＧデコーダが、地上放送規格に
定義されているＨＤイメージを正しくデコード（復号）
するためには、約８０メガビット（Ｍｂ) のメモリが必
要である。コンシューマ受像機では約９６Ｍｂのメモリ
が必要である。
ス(Grand Alliance ) ＨＤＴＶシステムとして提案され
ているディジタルＨＤＴＶ地上放送システムでは、ＭＰ
ＥＧ−２圧縮標準を使用してデータ圧縮された高精細
（high definition - ＨＤ）プログラム・マテリアルの
ディジタル放送の標準が定義されている。このグランド
・アライアンスＨＤＴＶシステムについて、例えば、19
94 Proceedings of theNational Association of Broad
casters, 48th Annual Broadcast EngineeringConferen
ce Proceedings, March 20-24,1994に記載されている。
ＭＰＥＧ−２規格(standard)では、ＨＤイメージを圧縮
解除(decompress)してテレビジョン受像機内などのディ
スプレイ・デバイスにより再生するために必要な手順が
定義されている。ＭＰＥＧデコーダが、地上放送規格に
定義されているＨＤイメージを正しくデコード（復号）
するためには、約８０メガビット（Ｍｂ) のメモリが必
要である。コンシューマ受像機では約９６Ｍｂのメモリ
が必要である。
【０００５】ＨＤ放送規格では、ライン当り１９２０ピ
クセル（水平）×１０８０ライン（垂直）までのイメー
ジ解像度が規定されている。しかし、ＨＤ信号の受像機
によっては、経済上の理由から、このような高い分解能
を有するイメージの細部までを解像することができない
ディスプレイ・デバイスを採用しているものがある。ま
た、低コスト受像機によっては、その解像能力(resolut
ion capability) が全ＨＤ解像度(full HD resolution)
よりも大幅に低いものや、その解像能力が従来の標準精
細（ＳＤ) テレビジョン受像機のそれに近いもの、つま
り、７２０ピクセル×４８０ラインであるものがある。
ＭＰＥＧ圧縮規格のメイン・プロファイル(main profil
e)には、受信された高解像度ＨＤ圧縮データストリーム
から全高解像度ＨＤイメージより低い解像度でデコード
するための、コスト節減(cost saving) 型規定は含まれ
ていない。たとえディスプレイ・デバイスの水平および
垂直解像度が高精細信号ソースから得られるものの半分
だけである場合でも、ＭＰＥＧ規格に従って正しくデコ
ードするためには全８０メガビットのメモリを必要とす
るのが通常である。
クセル（水平）×１０８０ライン（垂直）までのイメー
ジ解像度が規定されている。しかし、ＨＤ信号の受像機
によっては、経済上の理由から、このような高い分解能
を有するイメージの細部までを解像することができない
ディスプレイ・デバイスを採用しているものがある。ま
た、低コスト受像機によっては、その解像能力(resolut
ion capability) が全ＨＤ解像度(full HD resolution)
よりも大幅に低いものや、その解像能力が従来の標準精
細（ＳＤ) テレビジョン受像機のそれに近いもの、つま
り、７２０ピクセル×４８０ラインであるものがある。
ＭＰＥＧ圧縮規格のメイン・プロファイル(main profil
e)には、受信された高解像度ＨＤ圧縮データストリーム
から全高解像度ＨＤイメージより低い解像度でデコード
するための、コスト節減(cost saving) 型規定は含まれ
ていない。たとえディスプレイ・デバイスの水平および
垂直解像度が高精細信号ソースから得られるものの半分
だけである場合でも、ＭＰＥＧ規格に従って正しくデコ
ードするためには全８０メガビットのメモリを必要とす
るのが通常である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】テレビジョン信号受像
機に見られるようなＭＰＥＧビデオ信号デコーダでは、
ＭＰＥＧ符号化ディジタル・データストリームは公知の
ようにＩ、ＰおよびＢイメージ・フレームを表している
ので、これをデコードするためには一般に２イメージ・
フレーム以上のメモリが必要になる。ＭＰＥＧデータス
トリームをデコードするためには、３フレームのメモリ
が必要になるのが一般である。２フレームのメモリはレ
ファレンスＩまたはＰフレーム・データをストアするた
めに必要であり、１フレームのメモリはＢフレーム・デ
ータをストアするために使用されている。現在では、必
要とされるメモリ量のコストは重要である。メモリを節
減し、その管理を慎重に行う必要性は、特に経済的なビ
デオおよびテレビジョン・コンシューマ・プロダクトに
おいては、かかるプロダクトのコストを妥当なレベルに
抑える上で重要である。
機に見られるようなＭＰＥＧビデオ信号デコーダでは、
ＭＰＥＧ符号化ディジタル・データストリームは公知の
ようにＩ、ＰおよびＢイメージ・フレームを表している
ので、これをデコードするためには一般に２イメージ・
フレーム以上のメモリが必要になる。ＭＰＥＧデータス
トリームをデコードするためには、３フレームのメモリ
が必要になるのが一般である。２フレームのメモリはレ
ファレンスＩまたはＰフレーム・データをストアするた
めに必要であり、１フレームのメモリはＢフレーム・デ
ータをストアするために使用されている。現在では、必
要とされるメモリ量のコストは重要である。メモリを節
減し、その管理を慎重に行う必要性は、特に経済的なビ
デオおよびテレビジョン・コンシューマ・プロダクトに
おいては、かかるプロダクトのコストを妥当なレベルに
抑える上で重要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
本発明は、低コストの高精細システムなどのコンシュー
マ・プロダクト、特に、ＭＰＥＧ互換デコーダを使用す
るプロダクトに必要なメモリ量を節減し、その管理を慎
重に行うことが望ましいとの認識に基づいている。この
点に関してさらに、本発明は、ＭＰＥＧデコーダが全高
精細ディスプレイ・システムで使用されるとは限らない
との認識、ならびに、ＭＰＥＧデコーダによっては、低
コストで、低精細であっても、完全なＭＰＥＧデコーデ
ィングでない復号処理を許容し得る応用分野があるとの
認識に基づいている。
本発明は、低コストの高精細システムなどのコンシュー
マ・プロダクト、特に、ＭＰＥＧ互換デコーダを使用す
るプロダクトに必要なメモリ量を節減し、その管理を慎
重に行うことが望ましいとの認識に基づいている。この
点に関してさらに、本発明は、ＭＰＥＧデコーダが全高
精細ディスプレイ・システムで使用されるとは限らない
との認識、ならびに、ＭＰＥＧデコーダによっては、低
コストで、低精細であっても、完全なＭＰＥＧデコーデ
ィングでない復号処理を許容し得る応用分野があるとの
認識に基づいている。
【０００８】本発明によるシステムでは、メモリには、
ＭＰＥＧデコーダによって処理された情報がストアさ
れ、そして、あらかじめ決めたイメージ解像度をもつデ
ィスプレイ・デバイスには、メモリから得られたイメー
ジ情報が表示される。ＭＰＥＧデコーダは、データ削減
情報(data reduced infomation) をメモリへ送るための
データ削減ネットワーク(data reduction network)を含
んでいる。上記データ削減ネットワークから得られるデ
ータ削減量は、関連するイメージ・ディスプレイ・デバ
イスのイメージ解像度の関数になっている。
ＭＰＥＧデコーダによって処理された情報がストアさ
れ、そして、あらかじめ決めたイメージ解像度をもつデ
ィスプレイ・デバイスには、メモリから得られたイメー
ジ情報が表示される。ＭＰＥＧデコーダは、データ削減
情報(data reduced infomation) をメモリへ送るための
データ削減ネットワーク(data reduction network)を含
んでいる。上記データ削減ネットワークから得られるデ
ータ削減量は、関連するイメージ・ディスプレイ・デバ
イスのイメージ解像度の関数になっている。
【０００９】開示されている本発明の実施の形態では、
ＭＰＥＧデコーダを備えたテレビジョン受像機は、全高
精細デコーディングおよびとディスプレイを行う場合に
も、低コストの低精細ディスプレイを行う場合にも、設
定可能になっている。ＭＰＥＧデコーダは、プログラマ
ブル・デュアルモード・データ削減ネットワークを使用
し、デコーダと、表示されるイメージ情報が得られるデ
コーダ・フレーム・メモリとの間で水平ディテール削減
とデータ再圧縮(data re-compression) を選択的に採用
するようになっている。データ削減量は、受像機メーカ
が選定した関連イメージ・ディスプレイ・デバイスのイ
メージ解像度の関数になっている。フレーム・メモリ
も、ディスプレイ・デバイスの解像度と互換性をもつよ
うにメーカによって選択される。メモリがデコーダの外
部に置かれているときは、メモリ・ユニットのサイズ
は、システムの所期のイメージ解像度と互換性をもつよ
うに適切に選択することが可能である。
ＭＰＥＧデコーダを備えたテレビジョン受像機は、全高
精細デコーディングおよびとディスプレイを行う場合に
も、低コストの低精細ディスプレイを行う場合にも、設
定可能になっている。ＭＰＥＧデコーダは、プログラマ
ブル・デュアルモード・データ削減ネットワークを使用
し、デコーダと、表示されるイメージ情報が得られるデ
コーダ・フレーム・メモリとの間で水平ディテール削減
とデータ再圧縮(data re-compression) を選択的に採用
するようになっている。データ削減量は、受像機メーカ
が選定した関連イメージ・ディスプレイ・デバイスのイ
メージ解像度の関数になっている。フレーム・メモリ
も、ディスプレイ・デバイスの解像度と互換性をもつよ
うにメーカによって選択される。メモリがデコーダの外
部に置かれているときは、メモリ・ユニットのサイズ
は、システムの所期のイメージ解像度と互換性をもつよ
うに適切に選択することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、テレビジョン受像機に見
られるようなディジタル・ビデオ信号プロセッサのう
ち、入力された高精細ビデオ信号を処理する部分を示す
図である。このプロセッサは集積回路に含まれ、アナロ
グ・チャネルを介して標準精細(standard definigion)
ビデオ信号を受信し、処理する機能を備えている。この
ビデオ・プロセッサは、ブロック１０，１２，１４，１
６，１８，２０および２２で構成された従来のＭＰＥＧ
デコーダを含んでいる。ＭＰＥＧエンコーダとデコーダ
は、例えば、Ang 他著「ビデオ圧縮は大きな利益をもた
らす。」IEEE Spectrum, October 1991 に説明されてい
る。
られるようなディジタル・ビデオ信号プロセッサのう
ち、入力された高精細ビデオ信号を処理する部分を示す
図である。このプロセッサは集積回路に含まれ、アナロ
グ・チャネルを介して標準精細(standard definigion)
ビデオ信号を受信し、処理する機能を備えている。この
ビデオ・プロセッサは、ブロック１０，１２，１４，１
６，１８，２０および２２で構成された従来のＭＰＥＧ
デコーダを含んでいる。ＭＰＥＧエンコーダとデコーダ
は、例えば、Ang 他著「ビデオ圧縮は大きな利益をもた
らす。」IEEE Spectrum, October 1991 に説明されてい
る。
【００１１】図１のシステムは、ＭＰＥＧ符号化圧縮デ
ータ(MPEG coded compressed data)の制御されたデータ
ストリーム(controlled datastream) を、その前に置か
れた入力プロセッサ、例えば、入力信号を復調したあと
でデータ・パケットを分離するトランスポート・デコー
ダから、受信する。この例では、受信される入力データ
ストリームは、米国の高精細地上テレビジョン放送シス
テムのためのグランド・アライアンス仕様規格に規定さ
れている高精細イメージ・マテリアル（１９２０×１０
８８）を表している。入力データストリームは、８×８
ピクセル（画素）を表すデータ・ブロックの形式になっ
ている。このデータは、圧縮された符号化イントラフレ
ーム（intraframe：フレーム内）情報とインタフレーム
（interframe：フレーム間）情報を表している。イント
ラフレーム情報は、Ｉフレーム・アンカ・フレームを含
んでいる。インタフレーム情報は、隣接ピクチャ・フレ
ーム間のイメージ差分(image difference)を表す予測動
き符号化残余イメージ情報(predictive motion coded r
esidual image information)を含んでいる。インタフレ
ーム動き符号化(motion coding) は、処理しようとする
現ブロックと先行再構築イメージ(prior reconstructed
image) 内のブロックとの間のオフセットを表す動きベ
クトル(motion vector) を生成することにより行われ
る。現ブロックと先行ブロックとの間の最良一致(best
match)を表す動きベクトルは符号化され、伝送される。
また、各動き補償(motion compenseted)８×８ブロック
と先行再構築ブロックの間との差分（残余）は伝送され
る前に、ＤＣＴ変換され、量子化され、可変長符号化さ
れる。この動き補償符号化プロセスは、上記の Ang他著
の論文を含む、種々の出版物に詳しく説明されている。
ータ(MPEG coded compressed data)の制御されたデータ
ストリーム(controlled datastream) を、その前に置か
れた入力プロセッサ、例えば、入力信号を復調したあと
でデータ・パケットを分離するトランスポート・デコー
ダから、受信する。この例では、受信される入力データ
ストリームは、米国の高精細地上テレビジョン放送シス
テムのためのグランド・アライアンス仕様規格に規定さ
れている高精細イメージ・マテリアル（１９２０×１０
８８）を表している。入力データストリームは、８×８
ピクセル（画素）を表すデータ・ブロックの形式になっ
ている。このデータは、圧縮された符号化イントラフレ
ーム（intraframe：フレーム内）情報とインタフレーム
（interframe：フレーム間）情報を表している。イント
ラフレーム情報は、Ｉフレーム・アンカ・フレームを含
んでいる。インタフレーム情報は、隣接ピクチャ・フレ
ーム間のイメージ差分(image difference)を表す予測動
き符号化残余イメージ情報(predictive motion coded r
esidual image information)を含んでいる。インタフレ
ーム動き符号化(motion coding) は、処理しようとする
現ブロックと先行再構築イメージ(prior reconstructed
image) 内のブロックとの間のオフセットを表す動きベ
クトル(motion vector) を生成することにより行われ
る。現ブロックと先行ブロックとの間の最良一致(best
match)を表す動きベクトルは符号化され、伝送される。
また、各動き補償(motion compenseted)８×８ブロック
と先行再構築ブロックの間との差分（残余）は伝送され
る前に、ＤＣＴ変換され、量子化され、可変長符号化さ
れる。この動き補償符号化プロセスは、上記の Ang他著
の論文を含む、種々の出版物に詳しく説明されている。
【００１２】ＭＰＥＧデコーダは、低減メモリ動作モー
ド(reduced memory operating modes)を呈する。この動
作モードは、高精細イメージ・シーケンスを低コスト受
像機でデコードするとき必要になるメモリ量を大幅に節
減することができる。後述するように、これらのモード
では、メモリにストアされるビデオ・フレームを圧縮
し、デコーダ・ループ内でピクセル・データを選択的に
水平方向にフィルタリングし、デシメート(decimate)す
ることが行われる。例えば、あるモードでは、システム
はアンカ・フレームの圧縮を行う。別のモードでは、シ
ステムはローパス・フィルタリングとダウンサンプリン
グによって水平方向ディテールを低減したあとで圧縮を
行う。ブロック圧縮はデシメーションなしで使用できる
が、水平デシメーションをデシメーションなしで行うこ
とはこのシステムでは望ましくない。圧縮(compressio
n) とデシメーション(decimation)どちらによる場合も
メモリを２のファクタだけ低減するが、圧縮によった方
が水平デシメーションによるよりも良好なピクチャが得
られる。デコーダ・ループ内でどの処理を行っても（例
えば、圧縮とデシメーション）、アーティファクト(art
ifacts) が発生する。デシメーションは圧縮の前に行う
ことが望ましいが、システムによっては、圧縮をデシメ
ーションの前に行うことが望ましい場合もある。
ド(reduced memory operating modes)を呈する。この動
作モードは、高精細イメージ・シーケンスを低コスト受
像機でデコードするとき必要になるメモリ量を大幅に節
減することができる。後述するように、これらのモード
では、メモリにストアされるビデオ・フレームを圧縮
し、デコーダ・ループ内でピクセル・データを選択的に
水平方向にフィルタリングし、デシメート(decimate)す
ることが行われる。例えば、あるモードでは、システム
はアンカ・フレームの圧縮を行う。別のモードでは、シ
ステムはローパス・フィルタリングとダウンサンプリン
グによって水平方向ディテールを低減したあとで圧縮を
行う。ブロック圧縮はデシメーションなしで使用できる
が、水平デシメーションをデシメーションなしで行うこ
とはこのシステムでは望ましくない。圧縮(compressio
n) とデシメーション(decimation)どちらによる場合も
メモリを２のファクタだけ低減するが、圧縮によった方
が水平デシメーションによるよりも良好なピクチャが得
られる。デコーダ・ループ内でどの処理を行っても（例
えば、圧縮とデシメーション）、アーティファクト(art
ifacts) が発生する。デシメーションは圧縮の前に行う
ことが望ましいが、システムによっては、圧縮をデシメ
ーションの前に行うことが望ましい場合もある。
【００１３】入力された圧縮ピクセル・データ・ブロッ
クは、ユニット１２によって可変長復号(variable leng
th decoded) される前に、ユニット１０によってバッフ
ァされる。バッファ１０は、メインレベルのメイン・プ
ロファイルＭＰＥＧデータストリームの場合には、記憶
容量が１．７５メガビットになっている。ユニット１２
からのデコードされた圧縮データ(decoded compressed
data) は加算器１８の一方の入力に印加される前に、逆
量子化ユニット１４と逆(inverse) 離散コサイン変換(d
iscrete cosine transformation - ＤＣＴ）ユニット１
６によって圧縮解除(decompress)される。注目すべき
は、ユニット１６は全逆ＤＣＴ処理を行っていることで
ある。どのＤＣＴ係数も破棄されないようにしたのは、
本願の発明者はそのようにすることは、例えば、ＤＣＴ
計算負荷量を軽減するためにはフィルタリング手法とし
て望ましくないと判断したためである。フィルタリング
はデシメーションの前に行うこと（図１０に示すよう
に）が望ましい。ＤＣＴ係数を除去(drop)することは、
水平方向および垂直方向のデシメーションと同じである
が、これは圧縮を粗雑化したもので(crude form of com
pression) 、フィルタリングとは等価ではないため、フ
ィルタリングを正しく行うことは困難または不可能であ
る。
クは、ユニット１２によって可変長復号(variable leng
th decoded) される前に、ユニット１０によってバッフ
ァされる。バッファ１０は、メインレベルのメイン・プ
ロファイルＭＰＥＧデータストリームの場合には、記憶
容量が１．７５メガビットになっている。ユニット１２
からのデコードされた圧縮データ(decoded compressed
data) は加算器１８の一方の入力に印加される前に、逆
量子化ユニット１４と逆(inverse) 離散コサイン変換(d
iscrete cosine transformation - ＤＣＴ）ユニット１
６によって圧縮解除(decompress)される。注目すべき
は、ユニット１６は全逆ＤＣＴ処理を行っていることで
ある。どのＤＣＴ係数も破棄されないようにしたのは、
本願の発明者はそのようにすることは、例えば、ＤＣＴ
計算負荷量を軽減するためにはフィルタリング手法とし
て望ましくないと判断したためである。フィルタリング
はデシメーションの前に行うこと（図１０に示すよう
に）が望ましい。ＤＣＴ係数を除去(drop)することは、
水平方向および垂直方向のデシメーションと同じである
が、これは圧縮を粗雑化したもので(crude form of com
pression) 、フィルタリングとは等価ではないため、フ
ィルタリングを正しく行うことは困難または不可能であ
る。
【００１４】逆量子化器(inverse quantizer) １４の量
子化ステップ・サイズは、データフローがスムーズ化さ
れることを保証するために、バッファ１０からの信号に
よって制御される。デコードされた動きベクトルは、後
に説明するように、デコーダ１２から動き補償ユニット
２２へ送られる。また、デコーダ１２は公知のように、
インタフレーム／イントラフレーム・モード選択制御信
号を出力する。なお、これは図面を簡単にするために図
示されていない。ユニット１２，１４および１６によっ
て行われるオペレーションは、送信側のエンコーダによ
って行われる対応するオペレーションの逆である。図１
のＭＰＥＧデコーダは、受信したイメージを公知のＭＰ
ＥＧ処理手法を用いて再構成する。この処理手法につい
ては、以下に簡単に説明する。
子化ステップ・サイズは、データフローがスムーズ化さ
れることを保証するために、バッファ１０からの信号に
よって制御される。デコードされた動きベクトルは、後
に説明するように、デコーダ１２から動き補償ユニット
２２へ送られる。また、デコーダ１２は公知のように、
インタフレーム／イントラフレーム・モード選択制御信
号を出力する。なお、これは図面を簡単にするために図
示されていない。ユニット１２，１４および１６によっ
て行われるオペレーションは、送信側のエンコーダによ
って行われる対応するオペレーションの逆である。図１
のＭＰＥＧデコーダは、受信したイメージを公知のＭＰ
ＥＧ処理手法を用いて再構成する。この処理手法につい
ては、以下に簡単に説明する。
【００１５】再構築されたピクセル・ブロックは、ユニ
ット１６からの残余イメージ・データと動き補償ユニッ
ト２２の出力から得た予測イメージ・データとを、ビデ
オ・フレーム・メモリ２０の内容に基づいて加算するこ
とにより、加算器１８の出力から得られる。ピクセル・
ブロックのフレーム全体が処理されると、その結果とし
て得られた再構築イメージはフレーム・メモリ２０にス
トアされる。インタフレーム・モードでは、デコーダ１
２から得た動きベクトルは、予測ブロック(predicted b
locks)のロケーションをユニット２２から得るために使
用される。
ット１６からの残余イメージ・データと動き補償ユニッ
ト２２の出力から得た予測イメージ・データとを、ビデ
オ・フレーム・メモリ２０の内容に基づいて加算するこ
とにより、加算器１８の出力から得られる。ピクセル・
ブロックのフレーム全体が処理されると、その結果とし
て得られた再構築イメージはフレーム・メモリ２０にス
トアされる。インタフレーム・モードでは、デコーダ１
２から得た動きベクトルは、予測ブロック(predicted b
locks)のロケーションをユニット２２から得るために使
用される。
【００１６】加算器１８、メモリ２０および動き補償ユ
ニット２２を必要とするイメージ再構築プロセスは、ブ
ロック・ベースのコンプレッサ３０および水平ディテー
ルを低減するピクセル・デシメーション・ユニット２９
を使用すると、必要なメモリ量を大幅に低減するという
利点が得られる。フレーム・メモリ２０のサイズは、ユ
ニット３０によって行われる圧縮と、ユニット２９によ
って行われるピクセル・デシメーションとの関数とし
て、２５％、５０％またはそれ以上低減することができ
る。ユニット３２と３３はそれぞれ、ユニット３０と２
９によって行われる機能とは逆のことを行う。ユニット
２９と３０の詳細は、以降の図を参照して説明する。
ニット２２を必要とするイメージ再構築プロセスは、ブ
ロック・ベースのコンプレッサ３０および水平ディテー
ルを低減するピクセル・デシメーション・ユニット２９
を使用すると、必要なメモリ量を大幅に低減するという
利点が得られる。フレーム・メモリ２０のサイズは、ユ
ニット３０によって行われる圧縮と、ユニット２９によ
って行われるピクセル・デシメーションとの関数とし
て、２５％、５０％またはそれ以上低減することができ
る。ユニット３２と３３はそれぞれ、ユニット３０と２
９によって行われる機能とは逆のことを行う。ユニット
２９と３０の詳細は、以降の図を参照して説明する。
【００１７】本願の発明者は、ＭＰＥＧデコーダが高精
細信号を処理するのに適している場合であっても、実際
には、すべての応用分野でＭＰＥＧデコーダが全高精細
ディスプレイ・システムで使用されるとは限らないこと
を認識した。このようなデコーダ回路において、ある種
の低コストの応用分野では、完全なＭＰＥＧデコーディ
ングより低いレベルのデコーディングを許容する。
細信号を処理するのに適している場合であっても、実際
には、すべての応用分野でＭＰＥＧデコーダが全高精細
ディスプレイ・システムで使用されるとは限らないこと
を認識した。このようなデコーダ回路において、ある種
の低コストの応用分野では、完全なＭＰＥＧデコーディ
ングより低いレベルのデコーディングを許容する。
【００１８】この実施の形態では、ビデオ・フレーム・
メモリ２０は、図１に示すようにＭＰＥＧデコーダを含
んでいる集積回路および関連するエレメント１０〜３４
の外部に置かれている。ＭＰＥＧデコーダ集積回路に実
装されていない、ある種のエレメントはディスプレイ・
プロセッサ２６に含まれることができる。このような外
部メモリ・デバイスを使用すると、受像機メーカは、受
像機が高精細データストリームを受信するとき、受像機
の使用目的が、例えば、全高精細ディスプレイ用である
場合も、低精細ディスプレイ用である場合も、その使用
目的に合った経済的サイズのメモリ・デバイスを選択す
ることができる。ＭＰＥＧデコーディングにはでは大量
のメモリが使用されるのが通常であるので、実際問題と
しては、メモリをデコーダ集積回路の外部に置いておく
必要があるのが現状である。技術がさらに進歩すれば、
メモリをＭＰＥＧデコーダ・エレメントと同じ集積回路
上に置くことが可能になるはずである。しかし、外部メ
モリ・デバイスを使用すると、メーカは、以下に説明す
るように、ディスプレイ解像度に合ったメモリ・サイズ
を自由に選択することができる。
メモリ２０は、図１に示すようにＭＰＥＧデコーダを含
んでいる集積回路および関連するエレメント１０〜３４
の外部に置かれている。ＭＰＥＧデコーダ集積回路に実
装されていない、ある種のエレメントはディスプレイ・
プロセッサ２６に含まれることができる。このような外
部メモリ・デバイスを使用すると、受像機メーカは、受
像機が高精細データストリームを受信するとき、受像機
の使用目的が、例えば、全高精細ディスプレイ用である
場合も、低精細ディスプレイ用である場合も、その使用
目的に合った経済的サイズのメモリ・デバイスを選択す
ることができる。ＭＰＥＧデコーディングにはでは大量
のメモリが使用されるのが通常であるので、実際問題と
しては、メモリをデコーダ集積回路の外部に置いておく
必要があるのが現状である。技術がさらに進歩すれば、
メモリをＭＰＥＧデコーダ・エレメントと同じ集積回路
上に置くことが可能になるはずである。しかし、外部メ
モリ・デバイスを使用すると、メーカは、以下に説明す
るように、ディスプレイ解像度に合ったメモリ・サイズ
を自由に選択することができる。
【００１９】実際には、受像機を拡張機能を備えた高価
なプレミアム付きモデルとして設定するか、あるいは機
能の少ないより経済的なモデルとして構成するかは、受
像機メーカが決定することである。関心のある機能の１
つは、表示されるイメージの解像度である。低コストの
受像機において、コストの低減化に役立つ要因として
は、高価でない解像度を下げたディスプレイ・デバイ
ス、ＭＰＥＧデコーダに関連するメモリ量などがある。
なプレミアム付きモデルとして設定するか、あるいは機
能の少ないより経済的なモデルとして構成するかは、受
像機メーカが決定することである。関心のある機能の１
つは、表示されるイメージの解像度である。低コストの
受像機において、コストの低減化に役立つ要因として
は、高価でない解像度を下げたディスプレイ・デバイ
ス、ＭＰＥＧデコーダに関連するメモリ量などがある。
【００２０】本発明の原理によれば、ＭＰＥＧデコーダ
に関連する回路は、ＨＤディスプレイが望まれていると
きでも、またＨＤディスプレイ解像度が経済的理由やそ
の他の理由から必要でないときでも、受信された高精細
データストリームを低減メモリを使用してデコード化す
ることを可能にしている。低コスト受像機モデルの場
合、メーカは低減デコーダ・メモリまたは低解像度イメ
ージ・ディスプレイ、またはその両方を経済的措置とし
て採用するのが一般的である。本発明によれば、１つの
ＭＰＥＧデコーダ構成（つまり、単一の集積回路設計）
を２つ以上の受像機構成で使用できるので、コストを大
幅に節減することができる。
に関連する回路は、ＨＤディスプレイが望まれていると
きでも、またＨＤディスプレイ解像度が経済的理由やそ
の他の理由から必要でないときでも、受信された高精細
データストリームを低減メモリを使用してデコード化す
ることを可能にしている。低コスト受像機モデルの場
合、メーカは低減デコーダ・メモリまたは低解像度イメ
ージ・ディスプレイ、またはその両方を経済的措置とし
て採用するのが一般的である。本発明によれば、１つの
ＭＰＥＧデコーダ構成（つまり、単一の集積回路設計）
を２つ以上の受像機構成で使用できるので、コストを大
幅に節減することができる。
【００２１】以下では、本発明の理解を容易にするため
に、いくつかの実例を参照して説明する。１９２０×１
０８８の高精細（ＨＤ）イメージ・シーケンスの通常の
ＭＰＥＧデコードディングでは、少なくとも８０メガビ
ットのメモリが必要である。これは、フォワード（順方
向）・アンカ・フレーム、バックワード（逆方向）・ア
ンカ・フレーム、および表示されるデコードされたフレ
ームをストアするために必要になるもので、そのうち８
メガビットは圧縮データ・ビット・バッファ用である。
８０メガビットのメモリ・システムを構築するために
は、１６メガビット・メモリ・デバイスが５個必要にな
るので、実際にはこれは困難である。ここで、各メガビ
ットは２20、つまり、１，０４８，５７６ビットを表し
ている。メモリの大部分はイメージ・データをストアす
るために使用され、圧縮ビデオ・ビットストリーム・デ
ータをストアするために必要なメモリ量は少量である。
に、いくつかの実例を参照して説明する。１９２０×１
０８８の高精細（ＨＤ）イメージ・シーケンスの通常の
ＭＰＥＧデコードディングでは、少なくとも８０メガビ
ットのメモリが必要である。これは、フォワード（順方
向）・アンカ・フレーム、バックワード（逆方向）・ア
ンカ・フレーム、および表示されるデコードされたフレ
ームをストアするために必要になるもので、そのうち８
メガビットは圧縮データ・ビット・バッファ用である。
８０メガビットのメモリ・システムを構築するために
は、１６メガビット・メモリ・デバイスが５個必要にな
るので、実際にはこれは困難である。ここで、各メガビ
ットは２20、つまり、１，０４８，５７６ビットを表し
ている。メモリの大部分はイメージ・データをストアす
るために使用され、圧縮ビデオ・ビットストリーム・デ
ータをストアするために必要なメモリ量は少量である。
【００２２】この例では、必要とされるメモリ量は、コ
ンプレッサ(compressor)がデータを２５％圧縮するとき
は６４メガビットに低下する。また、必要とされるメモ
リ量は、データが５０％圧縮されるときはさらに経済的
な４８メガビットまで低下する。２５％圧縮ファクタは
全ＨＤイメージ・ディスプレイの場合であり、これは圧
縮を行わない全ＭＰＥＧデコードディングと実質上区別
できない。５０％の圧縮のときは、訓練を受けた観察者
ならば、かろうじて目立つアーティファクトに気づくは
ずであろう。どちらの場合も、デコードされたイメージ
・シーケンスは１９２０×１０８８の全ＨＤ解像度で全
ＨＤ解像度イメージ・ディスプレイ・デバイスにより表
示される。
ンプレッサ(compressor)がデータを２５％圧縮するとき
は６４メガビットに低下する。また、必要とされるメモ
リ量は、データが５０％圧縮されるときはさらに経済的
な４８メガビットまで低下する。２５％圧縮ファクタは
全ＨＤイメージ・ディスプレイの場合であり、これは圧
縮を行わない全ＭＰＥＧデコードディングと実質上区別
できない。５０％の圧縮のときは、訓練を受けた観察者
ならば、かろうじて目立つアーティファクトに気づくは
ずであろう。どちらの場合も、デコードされたイメージ
・シーケンスは１９２０×１０８８の全ＨＤ解像度で全
ＨＤ解像度イメージ・ディスプレイ・デバイスにより表
示される。
【００２３】しかし、ケースによっては、受像機モデル
が全ＨＤ解像能力より劣った高価でないディスプレイ・
デバイスを使用するときのように、全ＨＤイメージ解像
度が必要でない場合もある。そのような場合に望ましい
ことは、ＨＤ情報を受信し、全ＨＤ解像度イメージを表
示することなくデコードすることである。そのような受
像機では、デシメータ(decimator) ２９とコンプレッサ
３０を一緒に使用することにより、デコーダに必要なメ
モリ量を大幅に低減することができる。例えば、デシメ
ータ２９はデータを２のファクタだけ水平方向にデシメ
ートすることができ、コンプレッサ３０はデシメートさ
れたデータを５０％だけ圧縮することができる。この結
果、デコーダに必要なメモリ量は３２メガビットまで大
幅に低減されることになる。このケースでは、表示され
るイメージの解像度は９６０×１０８８であるので、こ
れは１Ｈまたは２Ｈ受像機のどちらの応用にも充分であ
る。従って、全ＨＤイメージ・データストリームをデコ
ードする能力をもつ低コスト受像機は、わずか３２メガ
ビットのＭＰＥＧデコーダ・メモリを使用するだけで構
築することができる。
が全ＨＤ解像能力より劣った高価でないディスプレイ・
デバイスを使用するときのように、全ＨＤイメージ解像
度が必要でない場合もある。そのような場合に望ましい
ことは、ＨＤ情報を受信し、全ＨＤ解像度イメージを表
示することなくデコードすることである。そのような受
像機では、デシメータ(decimator) ２９とコンプレッサ
３０を一緒に使用することにより、デコーダに必要なメ
モリ量を大幅に低減することができる。例えば、デシメ
ータ２９はデータを２のファクタだけ水平方向にデシメ
ートすることができ、コンプレッサ３０はデシメートさ
れたデータを５０％だけ圧縮することができる。この結
果、デコーダに必要なメモリ量は３２メガビットまで大
幅に低減されることになる。このケースでは、表示され
るイメージの解像度は９６０×１０８８であるので、こ
れは１Ｈまたは２Ｈ受像機のどちらの応用にも充分であ
る。従って、全ＨＤイメージ・データストリームをデコ
ードする能力をもつ低コスト受像機は、わずか３２メガ
ビットのＭＰＥＧデコーダ・メモリを使用するだけで構
築することができる。
【００２４】ここで開示しているシステムには、低減メ
モリを２モードで動作させることができるという利点が
ある。第１のモードでは、上述したようにユニット３０
を使用してアンカ・フレーム（ＩフレームおよびＰフレ
ーム）の圧縮が行われる。第２のモードでは、水平ディ
テール解像度低減がユニット２９によって行われるの
で、デコーダに必要なメモリ量が低減化される。ユニッ
ト２９は、水平ローパス・フィルタリングの後に、２の
ファクタだけ水平ピクセルをデシメート（ダウンサンプ
ル）する。垂直ディテール低減はこの実施の形態では採
用しない。受信された高精細入力情報のデコーディング
をユニット３０から得られる圧縮と結合すると、大幅に
低減されたデコーダ・メモリでデコーディングを達成す
ることができる。
モリを２モードで動作させることができるという利点が
ある。第１のモードでは、上述したようにユニット３０
を使用してアンカ・フレーム（ＩフレームおよびＰフレ
ーム）の圧縮が行われる。第２のモードでは、水平ディ
テール解像度低減がユニット２９によって行われるの
で、デコーダに必要なメモリ量が低減化される。ユニッ
ト２９は、水平ローパス・フィルタリングの後に、２の
ファクタだけ水平ピクセルをデシメート（ダウンサンプ
ル）する。垂直ディテール低減はこの実施の形態では採
用しない。受信された高精細入力情報のデコーディング
をユニット３０から得られる圧縮と結合すると、大幅に
低減されたデコーダ・メモリでデコーディングを達成す
ることができる。
【００２５】ここで説明しているシステムは、単一のＭ
ＰＥＧデコーダが異なるメモリ量を使用して異なるイメ
ージ解像度または品質をもつ高精細データストリームを
デコードすることを可能にするものであるが、これは、
上述したコンプレッサ３０とデシメータ２９をマルチプ
レクサ／デマルチプレクサ３１と併用することによって
容易にしている。ユニット３１はデコーダとメモリ間の
適応インタフェースとして動作する。内部メモリ・デー
タ・バスとメモリ・インタフェース３１の入力との間
は、図１２に示すように１９２ビット幅になっている。
バスの幅とバスの動作周波数により、全高精細ＭＰＥＧ
デコーディングで利用できるバンド幅が決まる。このデ
ータ・バス幅は現存テクノロジの能力範囲内であるの
で、バスに必要な動作速度は従来の４０ＭＨｚになって
いる。この例では、マルチプレクサ３１の出力とメモリ
２０とを結ぶ双方向外部メモリ・バスで利用できるビッ
ト幅は９６ビットであるが、プログラマブル・ビット幅
として９６，６４，４８またはそれ以下のどれがデータ
用に使用されるかは、上述したように受像機の動作構成
によって決まる。
ＰＥＧデコーダが異なるメモリ量を使用して異なるイメ
ージ解像度または品質をもつ高精細データストリームを
デコードすることを可能にするものであるが、これは、
上述したコンプレッサ３０とデシメータ２９をマルチプ
レクサ／デマルチプレクサ３１と併用することによって
容易にしている。ユニット３１はデコーダとメモリ間の
適応インタフェースとして動作する。内部メモリ・デー
タ・バスとメモリ・インタフェース３１の入力との間
は、図１２に示すように１９２ビット幅になっている。
バスの幅とバスの動作周波数により、全高精細ＭＰＥＧ
デコーディングで利用できるバンド幅が決まる。このデ
ータ・バス幅は現存テクノロジの能力範囲内であるの
で、バスに必要な動作速度は従来の４０ＭＨｚになって
いる。この例では、マルチプレクサ３１の出力とメモリ
２０とを結ぶ双方向外部メモリ・バスで利用できるビッ
ト幅は９６ビットであるが、プログラマブル・ビット幅
として９６，６４，４８またはそれ以下のどれがデータ
用に使用されるかは、上述したように受像機の動作構成
によって決まる。
【００２６】外部メモリ・バスと内部メモリ・バスとの
間のインタフェースは、マルチプレクサ３１を使用して
内部メモリ・バスから外部メモリ・バスへ変換すること
により行われる。メモリ２０へのアクセスは１９２ビッ
トの整数倍として定義されている。前述したように、異
なるレベルのイメージ品質に対する受像機の構成に応じ
て、コンプレッサ３０からメモリ２０に書き込まれるデ
ータはユニット３１によって１９２ビットから外部メモ
リ・バスのターゲット幅（９６，６４，４８、または３
２ビット）にデマルチプレクスされる。メモリ２０から
デコンプレッサ３２に読み出されるデータは、ユニット
３１によって外部バス幅から１９２ビットの内部バス幅
にマルチプレクスされる。
間のインタフェースは、マルチプレクサ３１を使用して
内部メモリ・バスから外部メモリ・バスへ変換すること
により行われる。メモリ２０へのアクセスは１９２ビッ
トの整数倍として定義されている。前述したように、異
なるレベルのイメージ品質に対する受像機の構成に応じ
て、コンプレッサ３０からメモリ２０に書き込まれるデ
ータはユニット３１によって１９２ビットから外部メモ
リ・バスのターゲット幅（９６，６４，４８、または３
２ビット）にデマルチプレクスされる。メモリ２０から
デコンプレッサ３２に読み出されるデータは、ユニット
３１によって外部バス幅から１９２ビットの内部バス幅
にマルチプレクスされる。
【００２７】表示されるイメージの関連解像度をサポー
トするために必要になるシステムのバンド幅の量は、受
像機の構成に応じて変化する。バンド幅は、データ・パ
ス幅を広くすると大きくなる。従って、システム構成と
イメージ解像度が異なれば、必要になるメモリ・データ
・パスの幅も異なることになる。内部メモリ・バスのデ
ータ・パスは（外部）メモリ・パスのデータ・パスの整
数倍であるので、内部メモリ・パスのクロック・レート
は常に外部メモリ・パスのクロック・レートより低くな
っている。内部データ・ワードは常に整数個の外部デー
タ・ワードから作ることができる。同様に、整数個の外
部データ・ワードは内部データ・ワードから生成するこ
とができる。
トするために必要になるシステムのバンド幅の量は、受
像機の構成に応じて変化する。バンド幅は、データ・パ
ス幅を広くすると大きくなる。従って、システム構成と
イメージ解像度が異なれば、必要になるメモリ・データ
・パスの幅も異なることになる。内部メモリ・バスのデ
ータ・パスは（外部）メモリ・パスのデータ・パスの整
数倍であるので、内部メモリ・パスのクロック・レート
は常に外部メモリ・パスのクロック・レートより低くな
っている。内部データ・ワードは常に整数個の外部デー
タ・ワードから作ることができる。同様に、整数個の外
部データ・ワードは内部データ・ワードから生成するこ
とができる。
【００２８】図１２を参照すると、ユニット２９〜３４
は、ＭＰＥＧデコーダが高精細受像機に置かれているか
どうか、あるいは若干低解像度の受像機に置かれている
かどうかに応じて、ローカル・マイクロプロセッサによ
って制御される。マイクロプロセッサは、ユニット３０
によって行われる圧縮量を決定し、そして、デシメータ
２９を動作させるかどうか（データをダウンサンプルす
るために）、あるいはバイパスさせるかどうか（ダウン
サンプリングしないでデータを加算器１８からコンプレ
ッサ３０に送るために）を決定するようにプログラムさ
れている。また、マイクロプロセッサは、特定の受像機
構成用に必要なメモリ・データ・パス幅、例えば、９
６，６４またはそれ以下のビット幅パスを、利用可能な
９６ビット幅メモリ・パスから選択するようにマルチプ
レクサ３１に指示する。このシステムは、適切なソフト
ウェア制御メカニズムを使用してデシメーションと圧縮
機能を動作禁止またはバイパスさせることにより、メモ
リを削減することなく全高精細ＭＰＥＧデコーディング
を行うことができる。
は、ＭＰＥＧデコーダが高精細受像機に置かれているか
どうか、あるいは若干低解像度の受像機に置かれている
かどうかに応じて、ローカル・マイクロプロセッサによ
って制御される。マイクロプロセッサは、ユニット３０
によって行われる圧縮量を決定し、そして、デシメータ
２９を動作させるかどうか（データをダウンサンプルす
るために）、あるいはバイパスさせるかどうか（ダウン
サンプリングしないでデータを加算器１８からコンプレ
ッサ３０に送るために）を決定するようにプログラムさ
れている。また、マイクロプロセッサは、特定の受像機
構成用に必要なメモリ・データ・パス幅、例えば、９
６，６４またはそれ以下のビット幅パスを、利用可能な
９６ビット幅メモリ・パスから選択するようにマルチプ
レクサ３１に指示する。このシステムは、適切なソフト
ウェア制御メカニズムを使用してデシメーションと圧縮
機能を動作禁止またはバイパスさせることにより、メモ
リを削減することなく全高精細ＭＰＥＧデコーディング
を行うことができる。
【００２９】図２は、メモリ・デバイス２０の必要メモ
リ量が低減化される様子を示したものである。説明を簡
単にするために、以下では、ユニット３０が単独で圧縮
を行う場合について説明する。図２に示すように、左側
のメモリ・マップは全サイズ・メモリにおけるピクセル
・ブロックのマッピングを示している。右側のマップ
は、ユニット３０で圧縮されたブロックをストアするた
めに、５０％低減化されたメモリがどのように使用され
るかを示している。図３に示す圧縮ネットワークの以下
の説明で明らかにされるように、各ブロック（例えば、
ブロックＣ）は、全サイズ・メモリの場合に通常必要に
なるスペースの５０％またはそれ以下に収まるように保
証されている。つまり、ユニット３０により得られる圧
縮は、５０％またはそれ以上である。この例では、圧縮
後に残っている未使用メモリ・スペースは未使用のまま
残されているので、どのブロックのデータの場合も、そ
の開始位置は既知のロケーション、つまり、開始アドレ
スになっている。
リ量が低減化される様子を示したものである。説明を簡
単にするために、以下では、ユニット３０が単独で圧縮
を行う場合について説明する。図２に示すように、左側
のメモリ・マップは全サイズ・メモリにおけるピクセル
・ブロックのマッピングを示している。右側のマップ
は、ユニット３０で圧縮されたブロックをストアするた
めに、５０％低減化されたメモリがどのように使用され
るかを示している。図３に示す圧縮ネットワークの以下
の説明で明らかにされるように、各ブロック（例えば、
ブロックＣ）は、全サイズ・メモリの場合に通常必要に
なるスペースの５０％またはそれ以下に収まるように保
証されている。つまり、ユニット３０により得られる圧
縮は、５０％またはそれ以上である。この例では、圧縮
後に残っている未使用メモリ・スペースは未使用のまま
残されているので、どのブロックのデータの場合も、そ
の開始位置は既知のロケーション、つまり、開始アドレ
スになっている。
【００３０】全サイズ・メモリでは、ビデオ・フレーム
・ピクセルとメモリ・ピクセル・アドレスとの間のマッ
ピングは固定されているため、どの特定ピクセルも、そ
の所在を突き止めて、アクセスすることができる。低減
サイズのメモリでは、マッピングはピクセル単位になっ
ていない。その代わりに、ピクセル・ブロックがメモリ
にマッピングされている。ある特定ブロック内からの特
定ピクセルが必要になったときは、ブロック全体のデー
タをアクセスする必要が起こる。ＭＰＥＧデコーディン
グで必要とされないメモリ・スペースは、例えば、オン
スクリーン・ディスプレイ、マイクロプロセッサＲＡ
Ｍ、トランスポート・バッファや他の特殊バッファなど
の他の目的に利用可能である。
・ピクセルとメモリ・ピクセル・アドレスとの間のマッ
ピングは固定されているため、どの特定ピクセルも、そ
の所在を突き止めて、アクセスすることができる。低減
サイズのメモリでは、マッピングはピクセル単位になっ
ていない。その代わりに、ピクセル・ブロックがメモリ
にマッピングされている。ある特定ブロック内からの特
定ピクセルが必要になったときは、ブロック全体のデー
タをアクセスする必要が起こる。ＭＰＥＧデコーディン
グで必要とされないメモリ・スペースは、例えば、オン
スクリーン・ディスプレイ、マイクロプロセッサＲＡ
Ｍ、トランスポート・バッファや他の特殊バッファなど
の他の目的に利用可能である。
【００３１】再び図１に戻って説明すると、データをメ
モリ２０にストアする前にコンプレッサ３０を使用する
ためには、動き補償処理ループ内のユニット２２の前に
データを圧縮解除(decompressed)する必要がある。これ
は、ブロック・ベースのデコンプレッサ３２がコンプレ
ッサ３０のオペレーションとは逆のことを行うことによ
り達成される。ブロック・ベースのディスプレイ・デコ
ンプレッサ３４はユニット３２と同様であり、ストアさ
れたピクセル・ブロックを圧縮解除してからディスプレ
イ・プロセッサ２６へ送る。プロセッサ２６は、例え
ば、ＮＴＳＣ符号化ネットワーク、ピクセル・データを
表示するように条件付ける回路、およびビデオ信号をイ
メージ再生デバイス２７、例えば、キネスコープへ出力
するディスプレイ・ドライバ・ネットワークを含むこと
が可能である。同様に、ダウンサンプル・ユニット２９
がメモリ２０の前に動作可能にされたときは、メモリ２
０からのデータは動き補償処理ループ内のユニット２２
の前にアップサンプルされる。これは、水平アップサン
プリング・ユニット３３が、ユニット２９のオペレーシ
ョンとは逆のことを行うことにより達成される。ディス
プレイ・デバイス２７は全高精細イメージ解像度をもつ
ことができる。逆に、全高精細より低いイメージ解像度
をもつ安価なイメージ・ディスプレイ・デバイスはより
経済的な受像機設計で使用することも可能であり、その
場合には、データ削減ネットワーク２９，３０は前述し
たようにプログラムされ、メモリ２０のサイズは前述し
たように選定される。
モリ２０にストアする前にコンプレッサ３０を使用する
ためには、動き補償処理ループ内のユニット２２の前に
データを圧縮解除(decompressed)する必要がある。これ
は、ブロック・ベースのデコンプレッサ３２がコンプレ
ッサ３０のオペレーションとは逆のことを行うことによ
り達成される。ブロック・ベースのディスプレイ・デコ
ンプレッサ３４はユニット３２と同様であり、ストアさ
れたピクセル・ブロックを圧縮解除してからディスプレ
イ・プロセッサ２６へ送る。プロセッサ２６は、例え
ば、ＮＴＳＣ符号化ネットワーク、ピクセル・データを
表示するように条件付ける回路、およびビデオ信号をイ
メージ再生デバイス２７、例えば、キネスコープへ出力
するディスプレイ・ドライバ・ネットワークを含むこと
が可能である。同様に、ダウンサンプル・ユニット２９
がメモリ２０の前に動作可能にされたときは、メモリ２
０からのデータは動き補償処理ループ内のユニット２２
の前にアップサンプルされる。これは、水平アップサン
プリング・ユニット３３が、ユニット２９のオペレーシ
ョンとは逆のことを行うことにより達成される。ディス
プレイ・デバイス２７は全高精細イメージ解像度をもつ
ことができる。逆に、全高精細より低いイメージ解像度
をもつ安価なイメージ・ディスプレイ・デバイスはより
経済的な受像機設計で使用することも可能であり、その
場合には、データ削減ネットワーク２９，３０は前述し
たようにプログラムされ、メモリ２０のサイズは前述し
たように選定される。
【００３２】Ｉフレームのようなストアされたアンカ・
フレームからのデータは、入力された圧縮データストリ
ームに入って受信された動きベクトルに従って、ランダ
ム形式でアクセスされるのが一般的である。ブロック・
ベースの圧縮方式(scheme)によると、フレーム・メモリ
からのピクセル・データのアクセス可能性が妥当な程度
に保たれる。８×８ピクセル・ブロックは、ここで開示
されている圧縮方式を使用すると、良好に動作すること
が判明した。ピクセル・ブロックを大きくすると、複雑
な圧縮手法の使用が可能になるが、ピクセルのアクセス
可能性が低下するという犠牲が伴う。ブロックを小さく
すると、ピクセルをアクセスするときのきめ細かさが向
上するが、圧縮のためのオプションが少なくなるという
犠牲を伴う。量子化(quantization)と変換(trancformat
ion)を含む、種々のタイプの圧縮を使用すると、特定シ
ステムの要求条件に応じてコンプレッサ３０の機能を実
行することができる。
フレームからのデータは、入力された圧縮データストリ
ームに入って受信された動きベクトルに従って、ランダ
ム形式でアクセスされるのが一般的である。ブロック・
ベースの圧縮方式(scheme)によると、フレーム・メモリ
からのピクセル・データのアクセス可能性が妥当な程度
に保たれる。８×８ピクセル・ブロックは、ここで開示
されている圧縮方式を使用すると、良好に動作すること
が判明した。ピクセル・ブロックを大きくすると、複雑
な圧縮手法の使用が可能になるが、ピクセルのアクセス
可能性が低下するという犠牲が伴う。ブロックを小さく
すると、ピクセルをアクセスするときのきめ細かさが向
上するが、圧縮のためのオプションが少なくなるという
犠牲を伴う。量子化(quantization)と変換(trancformat
ion)を含む、種々のタイプの圧縮を使用すると、特定シ
ステムの要求条件に応じてコンプレッサ３０の機能を実
行することができる。
【００３３】使用されるタイプの圧縮はある種の特性を
具備していることが望ましいが、必ずしもそうである必
要はない。各ブロックはあらかじめ決めた量（システム
によっては、それ以上の量）だけ圧縮されることが好ま
しく、そうすれば、図２に示すメモリ・マッピングを参
照して説明したように、各圧縮ブロックのロケーション
が容易に決定される。各ブロックは他のブロックから独
立して圧縮／圧縮解除される(compressed/decompresse
d) べきである。そのようにすれば、どのブロックも、
他のブロックを読み出すことなくアクセスされることが
できる。理想的には、圧縮／伸縮解除プロセス(compres
sion/decompression process) は無損失であることが好
ましいが、これはどのサイズのブロックでも保証される
とは限らない。いずれの場合も、圧縮／圧縮解除プロセ
スは再生イメージの中に不快なアーティファクトを発生
することがあってはならない。
具備していることが望ましいが、必ずしもそうである必
要はない。各ブロックはあらかじめ決めた量（システム
によっては、それ以上の量）だけ圧縮されることが好ま
しく、そうすれば、図２に示すメモリ・マッピングを参
照して説明したように、各圧縮ブロックのロケーション
が容易に決定される。各ブロックは他のブロックから独
立して圧縮／圧縮解除される(compressed/decompresse
d) べきである。そのようにすれば、どのブロックも、
他のブロックを読み出すことなくアクセスされることが
できる。理想的には、圧縮／伸縮解除プロセス(compres
sion/decompression process) は無損失であることが好
ましいが、これはどのサイズのブロックでも保証される
とは限らない。いずれの場合も、圧縮／圧縮解除プロセ
スは再生イメージの中に不快なアーティファクトを発生
することがあってはならない。
【００３４】コンプレッサ３０で使用するのに適した種
々の圧縮手法の１つを示したのが図３である。この圧縮
手法では、可変圧縮ネットワークを固定圧縮ネットワー
クと並列に使用している。これらの圧縮ネットワーク
は、同一ピクセル・ブロックに対して同時に作用する。
可変圧縮ネットワークには、無損失またはほぼ無損失で
あるという利点があるので、より望ましい圧縮ネットワ
ークである。可変圧縮ネットワークがあらかじめ決めた
所期のデータ圧縮量を得るのに成功しなかったときは、
固定圧縮ネットワークの出力が代わりに使用される。固
定圧縮ネットワークからも所期の圧縮量が得られるが、
このネットワークには損失が多いという欠点がある。
々の圧縮手法の１つを示したのが図３である。この圧縮
手法では、可変圧縮ネットワークを固定圧縮ネットワー
クと並列に使用している。これらの圧縮ネットワーク
は、同一ピクセル・ブロックに対して同時に作用する。
可変圧縮ネットワークには、無損失またはほぼ無損失で
あるという利点があるので、より望ましい圧縮ネットワ
ークである。可変圧縮ネットワークがあらかじめ決めた
所期のデータ圧縮量を得るのに成功しなかったときは、
固定圧縮ネットワークの出力が代わりに使用される。固
定圧縮ネットワークからも所期の圧縮量が得られるが、
このネットワークには損失が多いという欠点がある。
【００３５】図３に示すように、ソース１８（図１）か
らのデータは並列の独立データ圧縮パス３１４と３２０
を含むデータ圧縮ネットワークの入力端３１２に入力さ
れる。パス３１４は実質上無損失のパスであり、圧縮デ
ータをマルチプクレクサ（ＭＵＸ）３２５の信号入力端
の一方とビット・カウンタ３１８に出力する可変圧縮プ
ロセッサ３１６を含んでいる。カウンタ３１８はユニッ
ト３１６によって圧縮された各データ・ブロックのビッ
ト・カウントをモニタし、スイッチング制御信号をＭＵ
Ｘ３２５の制御入力に出力する。圧縮パス３１４の詳細
は図４を参照して以下に説明する。パス３２０は損失の
多いパスであり、その詳細を図５に示すように、固定圧
縮プロセッサ３２２を含んでいる。ユニット３２２から
の圧縮出力データはＭＵＸ３２５の他方の信号入力に供
給される。ＭＵＸ３２５は、パス３１４からの圧縮デー
タまたはパス３２０からの圧縮データのどちらかを圧縮
ネットワークの出力端３２８に出力する。なお、これに
ついては、以下に詳しく説明する。出力された圧縮デー
タは、図１のフレーム・メモリ２０へ送られる。
らのデータは並列の独立データ圧縮パス３１４と３２０
を含むデータ圧縮ネットワークの入力端３１２に入力さ
れる。パス３１４は実質上無損失のパスであり、圧縮デ
ータをマルチプクレクサ（ＭＵＸ）３２５の信号入力端
の一方とビット・カウンタ３１８に出力する可変圧縮プ
ロセッサ３１６を含んでいる。カウンタ３１８はユニッ
ト３１６によって圧縮された各データ・ブロックのビッ
ト・カウントをモニタし、スイッチング制御信号をＭＵ
Ｘ３２５の制御入力に出力する。圧縮パス３１４の詳細
は図４を参照して以下に説明する。パス３２０は損失の
多いパスであり、その詳細を図５に示すように、固定圧
縮プロセッサ３２２を含んでいる。ユニット３２２から
の圧縮出力データはＭＵＸ３２５の他方の信号入力に供
給される。ＭＵＸ３２５は、パス３１４からの圧縮デー
タまたはパス３２０からの圧縮データのどちらかを圧縮
ネットワークの出力端３２８に出力する。なお、これに
ついては、以下に詳しく説明する。出力された圧縮デー
タは、図１のフレーム・メモリ２０へ送られる。
【００３６】ブロック・ベースの圧縮ネットワーク３１
４，３２０は各ピクセル・ブロックを独立して圧縮し、
あらかじめ決めた圧縮ファクタまたはそれ以上だけ各ブ
ロックが圧縮されることを本質的に保証する。圧縮パス
３１４と圧縮パス３２０の出力のどちらかが選択されて
メモリ２０に入力され、満足なイメージ品質と所期の圧
縮ファクタ、例えば、２５％または５０％が得られるよ
うにする。５０％より大きい圧縮ファクタを使用するこ
とも可能である。しかし、圧縮ファクタが５０％を越え
ないようにすると、良好な結果が得られることが確認さ
れている。圧縮ファクタが２５％のときは、かかる圧縮
を行わない従来のデコーダ処理と比べて本質的にトラン
スペアレント(transparent) 、すなわち利用者に存在が
意識されないものである。圧縮が５０％のときは、その
結果はトランスペアレントについては劣るが、目に見え
る結果は受容し得るものであり、圧縮とメモリ低減を行
わない従来のデコーダ処理と比べて大きな違いがあると
は考えられない。
４，３２０は各ピクセル・ブロックを独立して圧縮し、
あらかじめ決めた圧縮ファクタまたはそれ以上だけ各ブ
ロックが圧縮されることを本質的に保証する。圧縮パス
３１４と圧縮パス３２０の出力のどちらかが選択されて
メモリ２０に入力され、満足なイメージ品質と所期の圧
縮ファクタ、例えば、２５％または５０％が得られるよ
うにする。５０％より大きい圧縮ファクタを使用するこ
とも可能である。しかし、圧縮ファクタが５０％を越え
ないようにすると、良好な結果が得られることが確認さ
れている。圧縮ファクタが２５％のときは、かかる圧縮
を行わない従来のデコーダ処理と比べて本質的にトラン
スペアレント(transparent) 、すなわち利用者に存在が
意識されないものである。圧縮が５０％のときは、その
結果はトランスペアレントについては劣るが、目に見え
る結果は受容し得るものであり、圧縮とメモリ低減を行
わない従来のデコーダ処理と比べて大きな違いがあると
は考えられない。
【００３７】圧縮ネットワークのマルチパス性質(natur
e)により、高いイメージ品質が得られるだけでなく、少
なくとも固定圧縮ファクタが得られるという保証があ
る。可変圧縮パス３１４は無損失または無損失に近い圧
縮を行うが、このパス３１４から得られる出力ビットの
数は可変である。パス３１４からの圧縮ブロック出力ビ
ットの数はカウンタ31８によってモニタされる。圧縮ブ
ロック・ビットの数が、あらかじめ決めたファクタと関
連づけられた、あらかじめ決めたターゲット・ビット・
カウントと等しいかそれ以下であれば、パス３１４から
の圧縮データ出力がＭＵＸ３２５によって選択され、メ
モリ２０へ送られる。そうでなければ、固定コンプレッ
サ３２２からの圧縮ブロック出力が使用される。固定コ
ンプレッサ３２２は損失の多い圧縮ルーチンを量子化と
共に使用して、固定ターゲットビット出力を作り出す。
圧縮解除を容易にするために、各圧縮ブロックごとに、
各圧縮ネットワークは通知情報(signaling informatio
n) をデータストリームの中に挿入し、ブロックで行わ
れた圧縮のタイプを知らせるようになっている。この通
知情報は１または２以上のビットにして、各圧縮データ
・ブロックの先頭、例えば、ヘッダに挿入することが可
能である。この通知ビットは圧縮解除ネットワーク３２
および３４（図１）によって検出され、その通知ビット
に関連したブロックを圧縮するために使用された圧縮と
は逆のことを行う。ヘッダには、量子化制御情報などの
他の制御情報を入れることもできる。
e)により、高いイメージ品質が得られるだけでなく、少
なくとも固定圧縮ファクタが得られるという保証があ
る。可変圧縮パス３１４は無損失または無損失に近い圧
縮を行うが、このパス３１４から得られる出力ビットの
数は可変である。パス３１４からの圧縮ブロック出力ビ
ットの数はカウンタ31８によってモニタされる。圧縮ブ
ロック・ビットの数が、あらかじめ決めたファクタと関
連づけられた、あらかじめ決めたターゲット・ビット・
カウントと等しいかそれ以下であれば、パス３１４から
の圧縮データ出力がＭＵＸ３２５によって選択され、メ
モリ２０へ送られる。そうでなければ、固定コンプレッ
サ３２２からの圧縮ブロック出力が使用される。固定コ
ンプレッサ３２２は損失の多い圧縮ルーチンを量子化と
共に使用して、固定ターゲットビット出力を作り出す。
圧縮解除を容易にするために、各圧縮ブロックごとに、
各圧縮ネットワークは通知情報(signaling informatio
n) をデータストリームの中に挿入し、ブロックで行わ
れた圧縮のタイプを知らせるようになっている。この通
知情報は１または２以上のビットにして、各圧縮データ
・ブロックの先頭、例えば、ヘッダに挿入することが可
能である。この通知ビットは圧縮解除ネットワーク３２
および３４（図１）によって検出され、その通知ビット
に関連したブロックを圧縮するために使用された圧縮と
は逆のことを行う。ヘッダには、量子化制御情報などの
他の制御情報を入れることもできる。
【００３８】可変圧縮はイメージのスムーズなエリアで
使用することが好ましく、そうすれば周囲を取り巻く不
快なアーティファクトが防止される。これらのエリアで
は、可変コンプレッサ３１６は量子化をほとんど、ある
いはまったく使用せず、実質的に無損失のプロセスであ
るので、イメージ品質は高品質になることが本質的に保
証される。一方、固定コンプレッサ３２２は顕著なディ
テール情報を含んでいるイメージ・エリアで使用するこ
とができる。これらのエリアでの量子化ノイズはそれほ
ど目立った誤差を引き起こすおそれがないので、パス３
２０で固定圧縮を受けるイメージ・エリアの目につく品
質は良好になる可能性が大である。しかし、可変圧縮と
固定圧縮をこのように使い分けることは多くのシステム
では利点があるとしても、必ずしもそうする必要はな
い。これら２つの圧縮ブロックのどちらを使用するかの
選択は、単に可変コンプレッサ３１６からの圧縮ブロッ
クのビット・カウントに基づいて行われる。コンプレッ
サ３１６が所期の圧縮まで達したことをビット・カウン
トが示していれば、それが使用される。そうでなけれ
ば、コンプレッサ３２２が使用される。
使用することが好ましく、そうすれば周囲を取り巻く不
快なアーティファクトが防止される。これらのエリアで
は、可変コンプレッサ３１６は量子化をほとんど、ある
いはまったく使用せず、実質的に無損失のプロセスであ
るので、イメージ品質は高品質になることが本質的に保
証される。一方、固定コンプレッサ３２２は顕著なディ
テール情報を含んでいるイメージ・エリアで使用するこ
とができる。これらのエリアでの量子化ノイズはそれほ
ど目立った誤差を引き起こすおそれがないので、パス３
２０で固定圧縮を受けるイメージ・エリアの目につく品
質は良好になる可能性が大である。しかし、可変圧縮と
固定圧縮をこのように使い分けることは多くのシステム
では利点があるとしても、必ずしもそうする必要はな
い。これら２つの圧縮ブロックのどちらを使用するかの
選択は、単に可変コンプレッサ３１６からの圧縮ブロッ
クのビット・カウントに基づいて行われる。コンプレッ
サ３１６が所期の圧縮まで達したことをビット・カウン
トが示していれば、それが使用される。そうでなけれ
ば、コンプレッサ３２２が使用される。
【００３９】圧縮ネットワーク３１４，３２０によって
行われるブロック・ベースの圧縮は各ブロックごとに独
立して行われるので、デコーダは他のブロックに関する
情報を必要としないで各ブロックをデコードすることが
できる。各ブロックはあらかじめ決めた圧縮ファクタだ
け圧縮されるので、各ブロックの最初のピクセルのメモ
リ・アドレスは前もって分かっている。従って、各ブロ
ックは他のブロックに関する情報がなくても、メモリか
らアクセスすることができる。この点に関して注目すべ
きことは、各ブロックごとにエリアがメモリに予約され
ている(reserved)ことである。圧縮が５０％の場合に
は、各予約エリアはオリジナル・ブロックの半分のサイ
ズになっている。従って、各圧縮ブロックについては、
ビットがカウントされ、そして必要ならばコンプレッサ
３２２の出力が使用されるという事実によって、そのブ
ロック用に予約されたメモリ・エリアに収まるようにな
っている。望ましい方のコンプレッサ３１６がターゲッ
ト圧縮量以上に達成することに成功すると、そのコンプ
レッサ３１６の出力が使用され、予約メモリ・スペース
のいくつかは圧縮ブロック・データで使用されないこと
になる。つまり、各圧縮ブロックはあらかじめ決めた開
始アドレスからその予約メモリ・エリアに収められてい
き、そのブロック用に予約された最後のアドレスの手前
のアドレスまで収められることになる。このプロセスは
図２を参照して説明した通りである。
行われるブロック・ベースの圧縮は各ブロックごとに独
立して行われるので、デコーダは他のブロックに関する
情報を必要としないで各ブロックをデコードすることが
できる。各ブロックはあらかじめ決めた圧縮ファクタだ
け圧縮されるので、各ブロックの最初のピクセルのメモ
リ・アドレスは前もって分かっている。従って、各ブロ
ックは他のブロックに関する情報がなくても、メモリか
らアクセスすることができる。この点に関して注目すべ
きことは、各ブロックごとにエリアがメモリに予約され
ている(reserved)ことである。圧縮が５０％の場合に
は、各予約エリアはオリジナル・ブロックの半分のサイ
ズになっている。従って、各圧縮ブロックについては、
ビットがカウントされ、そして必要ならばコンプレッサ
３２２の出力が使用されるという事実によって、そのブ
ロック用に予約されたメモリ・エリアに収まるようにな
っている。望ましい方のコンプレッサ３１６がターゲッ
ト圧縮量以上に達成することに成功すると、そのコンプ
レッサ３１６の出力が使用され、予約メモリ・スペース
のいくつかは圧縮ブロック・データで使用されないこと
になる。つまり、各圧縮ブロックはあらかじめ決めた開
始アドレスからその予約メモリ・エリアに収められてい
き、そのブロック用に予約された最後のアドレスの手前
のアドレスまで収められることになる。このプロセスは
図２を参照して説明した通りである。
【００４０】圧縮効率を向上することと、ピクセル・ブ
ロックの各ピクセルへのアクセスを容易化することは相
互に矛盾するとしても、ブロック・ベースの圧縮に望ま
れていることは、これらの２つを同時に達成できること
である。つまり、圧縮効率を向上するためには、ブロッ
ク・サイズを大きくする必要があり、他方、ピクセルへ
のアクセスを容易にするためには、ブロック・サイズを
小さくする必要がある。これらの２つの特性は、ピクセ
ル・ブロック・サイズを８×８ピクセルおよび１６×４
ピクセルにすると、実質的に達成されることが判明し
た。ブロックは、前述したように、ユニット１０におい
て、必要とされるＮ×Ｎピクセル・サイズに形成され
る。
ロックの各ピクセルへのアクセスを容易化することは相
互に矛盾するとしても、ブロック・ベースの圧縮に望ま
れていることは、これらの２つを同時に達成できること
である。つまり、圧縮効率を向上するためには、ブロッ
ク・サイズを大きくする必要があり、他方、ピクセルへ
のアクセスを容易にするためには、ブロック・サイズを
小さくする必要がある。これらの２つの特性は、ピクセ
ル・ブロック・サイズを８×８ピクセルおよび１６×４
ピクセルにすると、実質的に達成されることが判明し
た。ブロックは、前述したように、ユニット１０におい
て、必要とされるＮ×Ｎピクセル・サイズに形成され
る。
【００４１】この例では、各フィールド・ベースのピク
セル・ブロックは図６に示すように左から右へ下方に向
かってラスタ方式でスキャンされる。このスキャニング
は、それぞれ図４と図５に示すように、遅延素子４５２
〜４５６および遅延素子５５２〜５５６を使用したユニ
ット３１６および３３２の両方で行われる。これについ
ては以下に説明する。可変圧縮ネットワークは図４に示
されている。このネットワークは適応予測(adaptive pr
ediction) を行うＤＰＣＭループを使用しており、公知
の手法を用いて差分信号（残余）を出力する。この差分
は可変長符号化され、その結果の符号化差分ビット数が
モニタされ、所期の圧縮ファクタが現ブロックで達成さ
れたかどうかが示される。
セル・ブロックは図６に示すように左から右へ下方に向
かってラスタ方式でスキャンされる。このスキャニング
は、それぞれ図４と図５に示すように、遅延素子４５２
〜４５６および遅延素子５５２〜５５６を使用したユニ
ット３１６および３３２の両方で行われる。これについ
ては以下に説明する。可変圧縮ネットワークは図４に示
されている。このネットワークは適応予測(adaptive pr
ediction) を行うＤＰＣＭループを使用しており、公知
の手法を用いて差分信号（残余）を出力する。この差分
は可変長符号化され、その結果の符号化差分ビット数が
モニタされ、所期の圧縮ファクタが現ブロックで達成さ
れたかどうかが示される。
【００４２】図４に示すように、差分ネットワーク４４
２は、ユニット４４２の非反転入力端（＋）に印加され
た入力ピクセル値とユニット４４２の反転入力端（−）
に印加された予測ピクセル値との差分（残余）を表す出
力を発生する。予測値(predicted value) は、差分器(d
ifferencer) ４４２、可変長コーダ（符号化器）４４
４、このユニット４４４で行われる符号化オペレーショ
ンとは逆のことを行う可変長デコーダ（復号器）４４６
を含んでいるＤＰＣＭ処理ループを使用して得られる。
可変長コーダ４４４は、高解像度量子化器（オプショ
ン）とエントロピ・エンコーダ（例えば、ハフマン(Huf
fman) ・コーダ）を含むことができ、無損失の圧縮また
は無損失に近い圧縮を行うことができる。可変長デコー
ダ４４６は、逆量子化器とエントロピ・デコーダを含ん
でいる。ユニット４４６からの逆デコードされた出力
は、予測器 (predictor)４５０および関連したピクセル
遅延素子４５２，４５４，４５６を含んでいる予測ネッ
トワークからの出力と、ユニット４４８で加算される。
これらの遅延素子からは、それぞれ１，７，１ピクセル
の遅延が得られる。ユニット４５０からの予測ピクセル
値出力は、加算器４４８および差分器４４２の入力に印
加される。
２は、ユニット４４２の非反転入力端（＋）に印加され
た入力ピクセル値とユニット４４２の反転入力端（−）
に印加された予測ピクセル値との差分（残余）を表す出
力を発生する。予測値(predicted value) は、差分器(d
ifferencer) ４４２、可変長コーダ（符号化器）４４
４、このユニット４４４で行われる符号化オペレーショ
ンとは逆のことを行う可変長デコーダ（復号器）４４６
を含んでいるＤＰＣＭ処理ループを使用して得られる。
可変長コーダ４４４は、高解像度量子化器（オプショ
ン）とエントロピ・エンコーダ（例えば、ハフマン(Huf
fman) ・コーダ）を含むことができ、無損失の圧縮また
は無損失に近い圧縮を行うことができる。可変長デコー
ダ４４６は、逆量子化器とエントロピ・デコーダを含ん
でいる。ユニット４４６からの逆デコードされた出力
は、予測器 (predictor)４５０および関連したピクセル
遅延素子４５２，４５４，４５６を含んでいる予測ネッ
トワークからの出力と、ユニット４４８で加算される。
これらの遅延素子からは、それぞれ１，７，１ピクセル
の遅延が得られる。ユニット４５０からの予測ピクセル
値出力は、加算器４４８および差分器４４２の入力に印
加される。
【００４３】図７は、ＤＰＣＭネットワークの予測処理
および符号化オペレーションに関連した４個のピクセル
Ａ、Ｂ、ＣおよびＸ（予測されるピクセル）から成るグ
ループの構成例を示す図である。このピクセル・グルー
プは図６に示すピクセル・ブロックでも参照されてい
る。この例において、ピクセルＢはピクセルＣに対して
１ピクセル・インターバルだけ遅延され、ピクセルＡは
ピクセルＢに対して７ピクセル・インターバルだけ遅延
され、ピクセルＸはピクセルＡに対して１ピクセル・イ
ンターバルだけ遅延されている。ＤＰＣＭ予測プロセス
は周知であるが、後に説明することにする。可変長コー
ダ４４４の出力からの圧縮ピクセル・データは、図３の
ＭＵＸ３２５へ送られる前に、ユニット４６０によって
バッファされる。バッファ４６０は、可変長圧縮プロセ
スの出力をブロック全体が処理されるまでストアしてお
り、その処理が完了した時点で、ターゲット圧縮ファク
タまで達したかどうか決定される。
および符号化オペレーションに関連した４個のピクセル
Ａ、Ｂ、ＣおよびＸ（予測されるピクセル）から成るグ
ループの構成例を示す図である。このピクセル・グルー
プは図６に示すピクセル・ブロックでも参照されてい
る。この例において、ピクセルＢはピクセルＣに対して
１ピクセル・インターバルだけ遅延され、ピクセルＡは
ピクセルＢに対して７ピクセル・インターバルだけ遅延
され、ピクセルＸはピクセルＡに対して１ピクセル・イ
ンターバルだけ遅延されている。ＤＰＣＭ予測プロセス
は周知であるが、後に説明することにする。可変長コー
ダ４４４の出力からの圧縮ピクセル・データは、図３の
ＭＵＸ３２５へ送られる前に、ユニット４６０によって
バッファされる。バッファ４６０は、可変長圧縮プロセ
スの出力をブロック全体が処理されるまでストアしてお
り、その処理が完了した時点で、ターゲット圧縮ファク
タまで達したかどうか決定される。
【００４４】コーダ４４４からの各圧縮ブロック出力の
ビット・カウントは、ビット・カウンタ４１８によって
モニタされる。このカウンタは、いくつかの公知手法の
どれによっても実現することが可能である。各ピクセル
・ブロックが可変長圧縮されると、カウンタ４１８は、
圧縮ビット・カウントがあらかじめ決めたしきい値にあ
るか、それ以下であれば、可変コンプレッサによってが
所期の圧縮量までに達したか、あるいはそれを越えたこ
とを知らせる制御信号を出力する。この制御信号はＭＵ
Ｘ３２５のスイッチング制御入力端に印加され、これを
受けて、ＭＵＸ３２５は可変長コンプレッサからの出力
を利用(utilization) ネットワークへ送る。そうでなけ
れば、固定長コンプレッサからの圧縮ブロック出力（同
一ピクセル・ブロックのために）が利用ネットワークへ
送られる。
ビット・カウントは、ビット・カウンタ４１８によって
モニタされる。このカウンタは、いくつかの公知手法の
どれによっても実現することが可能である。各ピクセル
・ブロックが可変長圧縮されると、カウンタ４１８は、
圧縮ビット・カウントがあらかじめ決めたしきい値にあ
るか、それ以下であれば、可変コンプレッサによってが
所期の圧縮量までに達したか、あるいはそれを越えたこ
とを知らせる制御信号を出力する。この制御信号はＭＵ
Ｘ３２５のスイッチング制御入力端に印加され、これを
受けて、ＭＵＸ３２５は可変長コンプレッサからの出力
を利用(utilization) ネットワークへ送る。そうでなけ
れば、固定長コンプレッサからの圧縮ブロック出力（同
一ピクセル・ブロックのために）が利用ネットワークへ
送られる。
【００４５】固定長圧縮ネットワークは図５に示されて
いる。このネットワークも、可変長コンプレッサの場合
と同じように、適応予測付きのＤＰＣＭループを使用す
る。図５に示すように、エレメント５４８，５５０，５
５２，５５４および５５６は図４の対応するエレメント
と同じ機能を実行する。差分ネットワーク５４２は図４
のユニット４４２と同じ目的に使用され、残余ピクセル
値を出力するが、以下に述べるように、使用される背景
が若干異なっている。
いる。このネットワークも、可変長コンプレッサの場合
と同じように、適応予測付きのＤＰＣＭループを使用す
る。図５に示すように、エレメント５４８，５５０，５
５２，５５４および５５６は図４の対応するエレメント
と同じ機能を実行する。差分ネットワーク５４２は図４
のユニット４４２と同じ目的に使用され、残余ピクセル
値を出力するが、以下に述べるように、使用される背景
が若干異なっている。
【００４６】固定長圧縮ネットワークは、ＤＰＣＭ処理
の結果としてユニット５４２の出力端から得られた差分
（残余）ピクセル値を非線形的に量子化する。ユニット
５４２の非反転入力端（＋）には、６４ピクセル遅延素
子５５５によって６４ピクセル・インターバルだけ遅延
された入力ピクセル値が入力される。ユニット５４２の
反転入力端（−）には、予測器５５０からの予測ピクセ
ル値が入力される。ユニット５４２からの残余ピクセル
値出力は、ユニット５５６および５５８によってそれぞ
れ量子化および逆量子化される。ユニット５５６から得
られる量子化は固定されており、所期の固定データ圧縮
量を保証する。例えば、８ビット・データ・ワードを５
０％圧縮する場合は、ユニット５５６は最後の最下位４
ビットを除去する。固定圧縮量は所期の圧縮量より少な
くはない。ユニット５５６と５５８は、各ピクセル・ブ
ロックの最小および最大ピクセル値を決定する最小値／
最大値（Ｍｉｎ／Ｍａｘ）比較ネットワーク５６０の制
御の下で動作する。
の結果としてユニット５４２の出力端から得られた差分
（残余）ピクセル値を非線形的に量子化する。ユニット
５４２の非反転入力端（＋）には、６４ピクセル遅延素
子５５５によって６４ピクセル・インターバルだけ遅延
された入力ピクセル値が入力される。ユニット５４２の
反転入力端（−）には、予測器５５０からの予測ピクセ
ル値が入力される。ユニット５４２からの残余ピクセル
値出力は、ユニット５５６および５５８によってそれぞ
れ量子化および逆量子化される。ユニット５５６から得
られる量子化は固定されており、所期の固定データ圧縮
量を保証する。例えば、８ビット・データ・ワードを５
０％圧縮する場合は、ユニット５５６は最後の最下位４
ビットを除去する。固定圧縮量は所期の圧縮量より少な
くはない。ユニット５５６と５５８は、各ピクセル・ブ
ロックの最小および最大ピクセル値を決定する最小値／
最大値（Ｍｉｎ／Ｍａｘ）比較ネットワーク５６０の制
御の下で動作する。
【００４７】量子化器５５６は、固定量子化器ルール(f
ixed quantizer rule)を使用するように構成することも
可能である。しかし、処理されるブロックに関連する最
小および最大ピクセル値に従って量子化器ルールを適応
するようにした方が効率的である。最小値／最大値比較
ネットワーク５６０はこれらの値を決定する。エレメン
ト５５５は、検査される所定のブロックの６４ピクセル
すべての最小値と最大値に必要とされるタイム・ディレ
イを行ってから、そのブロックの最初のピクセルが処理
されるようにする。
ixed quantizer rule)を使用するように構成することも
可能である。しかし、処理されるブロックに関連する最
小および最大ピクセル値に従って量子化器ルールを適応
するようにした方が効率的である。最小値／最大値比較
ネットワーク５６０はこれらの値を決定する。エレメン
ト５５５は、検査される所定のブロックの６４ピクセル
すべての最小値と最大値に必要とされるタイム・ディレ
イを行ってから、そのブロックの最初のピクセルが処理
されるようにする。
【００４８】図３に戻って説明すると、コンプレッサ３
２２は固有の遅延をもっていないが、最小値／最大値比
較器５６０と遅延素子５５５の組み合わせ（図５）によ
り、コンプレッサ３２２は１ブロック遅延を呈し、これ
は可変圧縮パスが示す１ブロック遅延に一致している。
固定長圧縮ネットワークは各８×８ピクセル・ブロック
の６４ピクセル値の各々を２回評価し、そのブロックの
最小および最大ピクセル値を決定する。このプロセス
は、エレメント５５５から得られる６４ピクセル（１ブ
ロック）遅延によって容易化される。最小値と最大値
は、処理される各ブロックごとに使用される非線形量子
化ルールの中から適応的に選択するために使用される。
各ブロックを２回評価するために必要な２パス・アプロ
ーチによると、可変コンプレッサが所期の圧縮を達した
かどうかを決定するとき可変圧縮パスのバッファ４６０
によって１ブロックのレイテンシ（待ち時間）が生じる
ので、システムに別のレイテンシが付加されることはな
い。
２２は固有の遅延をもっていないが、最小値／最大値比
較器５６０と遅延素子５５５の組み合わせ（図５）によ
り、コンプレッサ３２２は１ブロック遅延を呈し、これ
は可変圧縮パスが示す１ブロック遅延に一致している。
固定長圧縮ネットワークは各８×８ピクセル・ブロック
の６４ピクセル値の各々を２回評価し、そのブロックの
最小および最大ピクセル値を決定する。このプロセス
は、エレメント５５５から得られる６４ピクセル（１ブ
ロック）遅延によって容易化される。最小値と最大値
は、処理される各ブロックごとに使用される非線形量子
化ルールの中から適応的に選択するために使用される。
各ブロックを２回評価するために必要な２パス・アプロ
ーチによると、可変コンプレッサが所期の圧縮を達した
かどうかを決定するとき可変圧縮パスのバッファ４６０
によって１ブロックのレイテンシ（待ち時間）が生じる
ので、システムに別のレイテンシが付加されることはな
い。
【００４９】上述したように、コンプレッサ３１６と３
２２が並列に配置され、そして、固定コンプレッサが最
小値／最大値比較を採用しているときは、コンプレッサ
３２２に１ブロックの遅延がある。可変コンプレッサ３
１６は固有の１ブロック遅延を持っていないので、ビッ
ト・バッファ４６０は１ブロック時間だけ長くビットを
保持してコンプレッサ３２２の出力を待っている。固定
圧縮器３２２が最小値／最大値比較を採用していなけれ
ば、コンプレッサ３２２は１ブロック遅延を示さない。
可変コンプレッサ３１６はバッファ４６０に起因する固
有の１ブロック遅延を示さない。バッファ４６０は、可
変圧縮出力と固定圧縮出力のどちらを使用するかの決定
が行われるまで、コンプレッサ３１６のビットをストア
している。ビット・カウンタ３１８は、可変および固定
圧縮ネットワークが並列に配置されているとき、どちら
の出力を使用するかを決定する。
２２が並列に配置され、そして、固定コンプレッサが最
小値／最大値比較を採用しているときは、コンプレッサ
３２２に１ブロックの遅延がある。可変コンプレッサ３
１６は固有の１ブロック遅延を持っていないので、ビッ
ト・バッファ４６０は１ブロック時間だけ長くビットを
保持してコンプレッサ３２２の出力を待っている。固定
圧縮器３２２が最小値／最大値比較を採用していなけれ
ば、コンプレッサ３２２は１ブロック遅延を示さない。
可変コンプレッサ３１６はバッファ４６０に起因する固
有の１ブロック遅延を示さない。バッファ４６０は、可
変圧縮出力と固定圧縮出力のどちらを使用するかの決定
が行われるまで、コンプレッサ３１６のビットをストア
している。ビット・カウンタ３１８は、可変および固定
圧縮ネットワークが並列に配置されているとき、どちら
の出力を使用するかを決定する。
【００５０】しかし、コンプレッサ３１６および３２２
は、図８に示すように、並列に配置されている必要はな
い。その場合には、コンプレッサ３１６が最初にピクセ
ル・ブロックを処理し、これと同時に、最小値／最大値
比較ユニット５６０が前述したように、ブロックの最小
および最大ピクセル値を決定する。１ブロック遅延のあ
と、コンプレッサ３１６がターゲット圧縮を達成したか
どうかが判断され、これにより、固定コンプレッサ３２
２がそのブロックを処理する必要があるかどうかが判断
される。可変コンプレッサ３１６がターゲット圧縮ファ
クタを達成していれば、可変圧縮ブロックをフレーム・
メモリに出力する。そうでなければ、ユニット３２２が
そのブロックを圧縮する。コンプレッサ３１６および３
２２は類似のアーキテクチャと機能エレメントを含んで
いるので、このような構成(implementation)にすると、
ユニット３１６で可変長圧縮を行うとき使用される類似
エレメントを、ユニット３２２で固定長圧縮を行うとき
にも使用できるという利点がある。
は、図８に示すように、並列に配置されている必要はな
い。その場合には、コンプレッサ３１６が最初にピクセ
ル・ブロックを処理し、これと同時に、最小値／最大値
比較ユニット５６０が前述したように、ブロックの最小
および最大ピクセル値を決定する。１ブロック遅延のあ
と、コンプレッサ３１６がターゲット圧縮を達成したか
どうかが判断され、これにより、固定コンプレッサ３２
２がそのブロックを処理する必要があるかどうかが判断
される。可変コンプレッサ３１６がターゲット圧縮ファ
クタを達成していれば、可変圧縮ブロックをフレーム・
メモリに出力する。そうでなければ、ユニット３２２が
そのブロックを圧縮する。コンプレッサ３１６および３
２２は類似のアーキテクチャと機能エレメントを含んで
いるので、このような構成(implementation)にすると、
ユニット３１６で可変長圧縮を行うとき使用される類似
エレメントを、ユニット３２２で固定長圧縮を行うとき
にも使用できるという利点がある。
【００５１】図５に示した量子化器５５６に関して、量
子化器ルールを適応的に変更することは本質的なことで
はない。単純な線形量子化を採用することも可能であ
る。最小／最大ピクセル値に従って量子化器ルールを適
応させると、損失量が低減される。各ブロックは、最小
および最大ピクセル値を求めるために一回スキャンされ
る。これらの値が分かると、最初の（残余）値が量子化
される前に適切な量子化器ルールが選択される。エレメ
ント５５５は量子化器ルールが設定されるまで最初のピ
クセルを遅延し、このルールは逆量子化器５５８でも使
用される。これを行うためには、通知ビット(signaling
bits)をデータストリームに追加して、どの量子化器ル
ールが使用されているかを圧縮解除機能に知らせる必要
がある。
子化器ルールを適応的に変更することは本質的なことで
はない。単純な線形量子化を採用することも可能であ
る。最小／最大ピクセル値に従って量子化器ルールを適
応させると、損失量が低減される。各ブロックは、最小
および最大ピクセル値を求めるために一回スキャンされ
る。これらの値が分かると、最初の（残余）値が量子化
される前に適切な量子化器ルールが選択される。エレメ
ント５５５は量子化器ルールが設定されるまで最初のピ
クセルを遅延し、このルールは逆量子化器５５８でも使
用される。これを行うためには、通知ビット(signaling
bits)をデータストリームに追加して、どの量子化器ル
ールが使用されているかを圧縮解除機能に知らせる必要
がある。
【００５２】量子化器は一種のルックアップ・テーブル
と考えることができるので、ユニット５４２からの出力
ビットはアドレスを表している。量子化器５５６は、５
０％圧縮の場合には、４ビット・データを出力する。量
子化器５５６の出力は、ユニット５４２の出力に近似さ
せるためにユニット５５８によって使用されるインデッ
クスである。この場合には、ユニット５５８への入力が
４ビット・データだけであると、可能とされるデータの
組合せは１６だけであるのに対し、ユニット５４２から
得られる出力は２５６個まで可能であるので、損失が起
こるおそれがある。図５に示した固定圧縮ネットワーク
は、出力バッファを必要としない。
と考えることができるので、ユニット５４２からの出力
ビットはアドレスを表している。量子化器５５６は、５
０％圧縮の場合には、４ビット・データを出力する。量
子化器５５６の出力は、ユニット５４２の出力に近似さ
せるためにユニット５５８によって使用されるインデッ
クスである。この場合には、ユニット５５８への入力が
４ビット・データだけであると、可能とされるデータの
組合せは１６だけであるのに対し、ユニット５４２から
得られる出力は２５６個まで可能であるので、損失が起
こるおそれがある。図５に示した固定圧縮ネットワーク
は、出力バッファを必要としない。
【００５３】この実施の形態では、同じＤＰＣＭ予測符
号化プロセスが図４および図５の圧縮ネットワークによ
って採用されている。符号化すべき現ピクセルは、デコ
ンプレッサ３２および３４（図１）に知らされている、
以前に符号化されたピクセルを使用して、予測される。
予測プロセスを図７を参照して説明する。ここで、ピク
セルＸは予測符号化されるピクセル値である。ピクセル
Ａ、ＢおよびＣは以前に予測符号化されており、圧縮解
除セクションに知らされている。Ｘ、Ｘpredの予測は、
次の疑似コードに従ってＡ、ＢおよびＣを使用して行わ
れる。この疑似コードは使用されるアルゴリズムを示し
ている。
号化プロセスが図４および図５の圧縮ネットワークによ
って採用されている。符号化すべき現ピクセルは、デコ
ンプレッサ３２および３４（図１）に知らされている、
以前に符号化されたピクセルを使用して、予測される。
予測プロセスを図７を参照して説明する。ここで、ピク
セルＸは予測符号化されるピクセル値である。ピクセル
Ａ、ＢおよびＣは以前に予測符号化されており、圧縮解
除セクションに知らされている。Ｘ、Ｘpredの予測は、
次の疑似コードに従ってＡ、ＢおよびＣを使用して行わ
れる。この疑似コードは使用されるアルゴリズムを示し
ている。
【００５４】
【数１】 if （｜Ａ−Ｃ｜＜ｅ1 ＆＆｜Ｂ−Ｃ｜＞ｅ2 ），Ｘpred＝Ｂ else if （｜Ｂ−Ｃ｜＜ｅ1 ＆＆｜Ａ−Ｃ｜＞ｅ2 ），Ｘpred＝Ａ else Ｘpred＝（Ａ＋Ｂ）／２ ここで、値ｅ１とｅ２は定数であり、あらかじめ決めた
しきい値を表している。このアルゴリズムは、処理され
るブロックの第１行または第１列に置かれていないピク
セルについてだけ使用される。いくつかの例外がある
が、これは次のように処理される。ブロック内の最初の
ピクセルは、他のブロックを参照することなく非常にき
め細かく符号化され、第１行のピクセルはピクセル値Ａ
を予測値(predictor) として使用し、第１列のピクセル
はピクセル値Ｂを予測値として使用する。基本的には、
このアルゴリズムはエッジを見つけることを試みる。第
１のケースでは、ピクセルＣおよびＢの間とピクセルＡ
およびＸの間に垂直エッジがあることが示される。従っ
て、Ｂは最良予測値である。第２のケースでは、Ａおよ
びＣの間とＢおよびＸの間に水平エッジがあることが示
される。従って、Ａは最良予測値である。第３のケース
では、明白なエッジは見つからない。このケースでは、
ＡとＢは共に等しく良好な予測値であるので、その平均
値が使用される。
しきい値を表している。このアルゴリズムは、処理され
るブロックの第１行または第１列に置かれていないピク
セルについてだけ使用される。いくつかの例外がある
が、これは次のように処理される。ブロック内の最初の
ピクセルは、他のブロックを参照することなく非常にき
め細かく符号化され、第１行のピクセルはピクセル値Ａ
を予測値(predictor) として使用し、第１列のピクセル
はピクセル値Ｂを予測値として使用する。基本的には、
このアルゴリズムはエッジを見つけることを試みる。第
１のケースでは、ピクセルＣおよびＢの間とピクセルＡ
およびＸの間に垂直エッジがあることが示される。従っ
て、Ｂは最良予測値である。第２のケースでは、Ａおよ
びＣの間とＢおよびＸの間に水平エッジがあることが示
される。従って、Ａは最良予測値である。第３のケース
では、明白なエッジは見つからない。このケースでは、
ＡとＢは共に等しく良好な予測値であるので、その平均
値が使用される。
【００５５】図１のシステムでは、ユニット２９により
得られる水平ディテール低減は、メモリ２０にストアさ
れるピクセル値の数を減少することによって、デコーダ
の必要メモリ量をさらに低減する。ユニット２９は水平
空間ローパス・フィルタ処理と、その後に行われる２：
１水平デシメーション（ダウンサンプリング）を採用
し、これらを行ってからデータをメモリ２０へ送ってい
る。ユニット３２による圧縮解除のあと、メモリ２０か
らのイメージ情報の解像度は、ピクセル反復アップサン
プリング・プロセスを使用してユニット３３により再構
築される。このアップサンプリング・プロセスがディス
プレイ・デコンプレッサ３４とディスプレイ・プロセッ
サ２６（図１）の間で必要とされないのは、プロセッサ
２６が必要な水平サンプル・レート変換を行うためであ
る。デコンプレッサ３４およびプロセッサ２６は、低コ
スト受像機ではアップサンプリングを行わないと予想さ
れるが、その理由は、そのような受像機ではディスプレ
イ解像度が低いためである。そのような場合には、メモ
リ低減デコードされたフレームは、標準精細ディスプレ
イよりも解像度が高くなっている。例えば、１９２０×
１０８８ピクセル・ビデオ・シーケンスを７２０×４８
０ピクセル・ディスプレイ・デバイス上にデコードして
表示するためには、フレーム・メモリにストアされたイ
メージは解像度が９６０×１０８８であることが必要が
ある（２のファクタで水平デシメートする必要があ
る）。従って、デコンプレッサ３４はイメージをアップ
サンプリングする必要がないが、ディスプレイ・プロセ
ッサ２６は９６０×１０８８の解像度イメージを表示に
適した７２０×４８０にダウンサンプリングする必要が
ある。
得られる水平ディテール低減は、メモリ２０にストアさ
れるピクセル値の数を減少することによって、デコーダ
の必要メモリ量をさらに低減する。ユニット２９は水平
空間ローパス・フィルタ処理と、その後に行われる２：
１水平デシメーション（ダウンサンプリング）を採用
し、これらを行ってからデータをメモリ２０へ送ってい
る。ユニット３２による圧縮解除のあと、メモリ２０か
らのイメージ情報の解像度は、ピクセル反復アップサン
プリング・プロセスを使用してユニット３３により再構
築される。このアップサンプリング・プロセスがディス
プレイ・デコンプレッサ３４とディスプレイ・プロセッ
サ２６（図１）の間で必要とされないのは、プロセッサ
２６が必要な水平サンプル・レート変換を行うためであ
る。デコンプレッサ３４およびプロセッサ２６は、低コ
スト受像機ではアップサンプリングを行わないと予想さ
れるが、その理由は、そのような受像機ではディスプレ
イ解像度が低いためである。そのような場合には、メモ
リ低減デコードされたフレームは、標準精細ディスプレ
イよりも解像度が高くなっている。例えば、１９２０×
１０８８ピクセル・ビデオ・シーケンスを７２０×４８
０ピクセル・ディスプレイ・デバイス上にデコードして
表示するためには、フレーム・メモリにストアされたイ
メージは解像度が９６０×１０８８であることが必要が
ある（２のファクタで水平デシメートする必要があ
る）。従って、デコンプレッサ３４はイメージをアップ
サンプリングする必要がないが、ディスプレイ・プロセ
ッサ２６は９６０×１０８８の解像度イメージを表示に
適した７２０×４８０にダウンサンプリングする必要が
ある。
【００５６】図９と図１０は、それぞれピクセル・デシ
メーション・プロセスとアップサンプリング・プロセス
に関連するエレメントの一般的構成を示している。ユニ
ット２９において、オリジナル・ピクセルはまず偶数次
ローパス・フィルタ(even order low pass filete)１０
１０によってローパス・フィルタされてから２によって
デシメートされるので、１つおきのピクセル値(every o
ther pixel value) がユニット１０１２によって除去さ
れる。これらのピクセルはメモリ２０にストアされる。
そのあと、メモリ２０からのピクセル・データは公知の
手法を用いてアップサンプリング・ユニット３３のエレ
メント１０１４によって反復される。ユニット２９がバ
イパスされたときは、ユニット１０１０への入力はマイ
クロプロセッサの制御下でユニット２９の出力へ直接的
に送り直される。このスイッチングは種々の公知手法で
実現することができる。
メーション・プロセスとアップサンプリング・プロセス
に関連するエレメントの一般的構成を示している。ユニ
ット２９において、オリジナル・ピクセルはまず偶数次
ローパス・フィルタ(even order low pass filete)１０
１０によってローパス・フィルタされてから２によって
デシメートされるので、１つおきのピクセル値(every o
ther pixel value) がユニット１０１２によって除去さ
れる。これらのピクセルはメモリ２０にストアされる。
そのあと、メモリ２０からのピクセル・データは公知の
手法を用いてアップサンプリング・ユニット３３のエレ
メント１０１４によって反復される。ユニット２９がバ
イパスされたときは、ユニット１０１０への入力はマイ
クロプロセッサの制御下でユニット２９の出力へ直接的
に送り直される。このスイッチングは種々の公知手法で
実現することができる。
【００５７】なお、ユニット２９は、水平デシメーショ
ンと垂直デシメーションの両方ではなく、水平デシメー
ションだけをデコーディング・ループ内で使用する。水
平デシメーションを単独で使用すると、インタレース
（飛越し）ビデオ・フィールドを垂直デシメートにより
生じるアーティファクトが除去されるという利点があ
る。水平デシメーション・プロセスによると、デコーダ
・ループを複数回パスするので、空間シフト(spatial s
hift) が生じることがなく、また品質低下が生じること
もほとんどあるいはまったくない。この利点は、デシメ
ーションの前に偶数次ローパス・フィルタ１０１０（図
１０）を使用することにより、また、単純ピクセル反復
プロセスをアップ変換メカニズムとして使用することに
より、得られる。３つ以上のタップをもつ偶数次フィル
タは、マクロブロック境界を横切る。つまり、この種の
ローパス・フィルタはイントラ・マクロブロック処理に
限定されない。この結果、真の水平空間ローパス・フィ
ルタリングが得られる。アップ変換プロセスで使用され
る単純ピクセル反復オペレーションは、インタポレータ
(interpolator)としては周波数応答が劣っているのが一
般的である。しかし、周波数応答の低下が起こるのは、
最初にループをパスするときである。複数パスでは、ピ
クセル反復プロセスに起因して起こる付加損失は軽微で
ある。
ンと垂直デシメーションの両方ではなく、水平デシメー
ションだけをデコーディング・ループ内で使用する。水
平デシメーションを単独で使用すると、インタレース
（飛越し）ビデオ・フィールドを垂直デシメートにより
生じるアーティファクトが除去されるという利点があ
る。水平デシメーション・プロセスによると、デコーダ
・ループを複数回パスするので、空間シフト(spatial s
hift) が生じることがなく、また品質低下が生じること
もほとんどあるいはまったくない。この利点は、デシメ
ーションの前に偶数次ローパス・フィルタ１０１０（図
１０）を使用することにより、また、単純ピクセル反復
プロセスをアップ変換メカニズムとして使用することに
より、得られる。３つ以上のタップをもつ偶数次フィル
タは、マクロブロック境界を横切る。つまり、この種の
ローパス・フィルタはイントラ・マクロブロック処理に
限定されない。この結果、真の水平空間ローパス・フィ
ルタリングが得られる。アップ変換プロセスで使用され
る単純ピクセル反復オペレーションは、インタポレータ
(interpolator)としては周波数応答が劣っているのが一
般的である。しかし、周波数応答の低下が起こるのは、
最初にループをパスするときである。複数パスでは、ピ
クセル反復プロセスに起因して起こる付加損失は軽微で
ある。
【００５８】この例では、フィルタ１０１０は８タップ
対称ＦＩＲフィルタである。このフィルタは水平空間領
域で動作し、ブロック境界にまたがってフィルタリング
する。８タップ・フィルタは図９に示すように、出力ピ
クセルの相対位置を入力に対してサンプル周期の１／２
だけシフトする働きをする。また、図９に示すように、
ピクセル反復アップ・サンプリングは、ダウンサンプル
されたアップサンプルされたピクセルをオリジナル・ピ
クセルに対して同じ空間位置に保つ働きをする。
対称ＦＩＲフィルタである。このフィルタは水平空間領
域で動作し、ブロック境界にまたがってフィルタリング
する。８タップ・フィルタは図９に示すように、出力ピ
クセルの相対位置を入力に対してサンプル周期の１／２
だけシフトする働きをする。また、図９に示すように、
ピクセル反復アップ・サンプリングは、ダウンサンプル
されたアップサンプルされたピクセルをオリジナル・ピ
クセルに対して同じ空間位置に保つ働きをする。
【００５９】デコーダ・ループを通過するパスの数（こ
の例では、２）はＩまたはＰアンカ・フレーム間のＢフ
レームの数によって決まる。デシメーション・フィルタ
１０１２は２タップ・フィルタにすることも可能であ
る。その場合は、入力ピクセルａおよびｂに対して、フ
ィルタ出力は（ａ＋ｂ）／２となり、デシメーションは
１つおきのピクセルを除去(drop)することにより行われ
る。このフィルタはブロック境界を横切らず、実現が容
易であり、水平デシメーションを行うのに適している。
の例では、２）はＩまたはＰアンカ・フレーム間のＢフ
レームの数によって決まる。デシメーション・フィルタ
１０１２は２タップ・フィルタにすることも可能であ
る。その場合は、入力ピクセルａおよびｂに対して、フ
ィルタ出力は（ａ＋ｂ）／２となり、デシメーションは
１つおきのピクセルを除去(drop)することにより行われ
る。このフィルタはブロック境界を横切らず、実現が容
易であり、水平デシメーションを行うのに適している。
【００６０】ピクセル反復アップ変換が使用されるの
は、ピクセル反復アップサンプリングが平均化デシメー
ション・フィルタと結合されているとき、ピクセルは複
数パス・デシメーションとアップサンプリング・プロセ
スの間、不変に保たれるからである。従って、デコーダ
・ループを通過する後続のパスでは、ピクセル値は変更
されない。具体的に説明すると、ループを通過する最初
のパスでは、一対のピクセルを単純に平均化することに
よりローパス・フィルタリングが行われ、そのあとでデ
シメーションとピクセル反復が行われる。しかし、第２
パスでは、ローパス・フィルタ（２ピクセルを平均化す
る）は一対の反復ピクセルを平均化する。これにより同
一ピクセルが得られ、これは順番に再び反復される。ア
ップ・サンプリングは重要な動き補償ループで行われる
ので、オペレーションが単純で高速化されていることが
好ましい。
は、ピクセル反復アップサンプリングが平均化デシメー
ション・フィルタと結合されているとき、ピクセルは複
数パス・デシメーションとアップサンプリング・プロセ
スの間、不変に保たれるからである。従って、デコーダ
・ループを通過する後続のパスでは、ピクセル値は変更
されない。具体的に説明すると、ループを通過する最初
のパスでは、一対のピクセルを単純に平均化することに
よりローパス・フィルタリングが行われ、そのあとでデ
シメーションとピクセル反復が行われる。しかし、第２
パスでは、ローパス・フィルタ（２ピクセルを平均化す
る）は一対の反復ピクセルを平均化する。これにより同
一ピクセルが得られ、これは順番に再び反復される。ア
ップ・サンプリングは重要な動き補償ループで行われる
ので、オペレーションが単純で高速化されていることが
好ましい。
【００６１】図１１を参照するに、ディスプレイ・プロ
セッサ２６は並列ＦＩＦＯバッファ１１１０，１１１２
を備えたディスプレイ・バッファ・ネットワークおよび
マルチプレクサ１１１４を介して、入力データをデコン
プレッサ３４から受信する。図１１に示すように、ブロ
ック２０，３４および２６は、図１に同一番号を付けて
示されているブロックに対応している。前述したブロッ
ク・ベースの圧縮／圧縮解除オペレーションは、ＭＰＥ
Ｇデコードディングをサポートするために必要なメモリ
・アクセスに適しており、ディスプレイ処理をサポート
するためにディスプレイ・バッファ・ネットワークによ
って補足されている。このディスプレイ・バッファ・ネ
ットワークは１６イメージ・ラインをホールドし、これ
らは８ライン・バッファ１１１０と１１１２間で分割さ
れる。ディスプレイ処理のための未圧縮データはマルチ
プレクサ１１１４経由でバッファの一方から読み出さ
れ、その間に、他方のバッファにはユニット３４からの
圧縮解除データが満たされていく。この例では、バッフ
ァ１１１０と１１１２はメモリ・ユニット２０に置かれ
ている。
セッサ２６は並列ＦＩＦＯバッファ１１１０，１１１２
を備えたディスプレイ・バッファ・ネットワークおよび
マルチプレクサ１１１４を介して、入力データをデコン
プレッサ３４から受信する。図１１に示すように、ブロ
ック２０，３４および２６は、図１に同一番号を付けて
示されているブロックに対応している。前述したブロッ
ク・ベースの圧縮／圧縮解除オペレーションは、ＭＰＥ
Ｇデコードディングをサポートするために必要なメモリ
・アクセスに適しており、ディスプレイ処理をサポート
するためにディスプレイ・バッファ・ネットワークによ
って補足されている。このディスプレイ・バッファ・ネ
ットワークは１６イメージ・ラインをホールドし、これ
らは８ライン・バッファ１１１０と１１１２間で分割さ
れる。ディスプレイ処理のための未圧縮データはマルチ
プレクサ１１１４経由でバッファの一方から読み出さ
れ、その間に、他方のバッファにはユニット３４からの
圧縮解除データが満たされていく。この例では、バッフ
ァ１１１０と１１１２はメモリ・ユニット２０に置かれ
ている。
【００６２】図１２は、テレビジョン受像機における実
用ディジタル信号処理システムの場合の図１と同じ構成
を示したものである。図を簡略化するために、図には余
計な部分は省略されている。例えば、種々のエレメント
に関連するＦＩＦＯ入力バッファおよび出力バッファ、
リード／ライト・コントロール、クロック・ジェネレー
タ・ネットワーク、拡張データ・アウト(extended data
out) タイプまたは同期（ＳＤＲＡＭ）タイプにするこ
とができる外部メモリとのインタフェースを行うための
制御信号は図示されていない。
用ディジタル信号処理システムの場合の図１と同じ構成
を示したものである。図を簡略化するために、図には余
計な部分は省略されている。例えば、種々のエレメント
に関連するＦＩＦＯ入力バッファおよび出力バッファ、
リード／ライト・コントロール、クロック・ジェネレー
タ・ネットワーク、拡張データ・アウト(extended data
out) タイプまたは同期（ＳＤＲＡＭ）タイプにするこ
とができる外部メモリとのインタフェースを行うための
制御信号は図示されていない。
【００６３】図１２において、図１と共通するエレメン
トには同じ参照番号を付してある。図１２に示すエレメ
ントは、エレメント２９〜３４を除き、SGS-Thomson Mi
croelectronics社から市販されているSTi 3500A MPEG-2
/CCIR 600 ビデオ・デコーダ集積回路に実装されている
エレメントと同じものである。動きプロセッサ２２は同
じくSGS-Thomson Microelectronics社から市販されてい
るSTi 3220 Motion Estimator Processor （動き予測プ
ロセッサ）集積回路を採用することができる。簡単に説
明すると、図１２のシステムは、さらに、マイクロプロ
セッサ１２２０、バス・インタフェース・ユニット１１
２２および内部制御バス１２１４に結合されているコン
トローラ１２２６を搭載している。この例では、マイク
ロプロセッサ１２２０はＭＰＥＧデコーダを実装してい
る集積回路の外部に置かれている。１９２ビット幅の内
部メモリ・バス１２１０はデコーダ１２、コンプレッサ
３０、デコンプレッサ３２，３４およびマルチプレクサ
・インタフェース３１を介した外部フレーム・メモリ２
０である。これは上述した通りである。ユニット３０，
３２および３４は圧縮および圧縮解除ファクタ制御信号
をイネーブルおよびバイパス制御信号と一緒にコントロ
ーラ１２２６経由でマイクロプロセッサ１２２０から受
信する。ユニット２９と３３は、同様に、イネーブルお
よびパイパス制御信号を受信する。マイクロプロセッサ
１２２０はＭＰＥＧデコーディングとディスプレイ処理
のためにメモリ２０をフレーム・ストレージ、バッフ
ァ、およびオンスクリーン・ディスプレイ・ビット・マ
ップ・セクションに分割する。ローカル・メモリ制御ユ
ニット１２３４も実装されており、これはRequest 入力
を受信し、Acknowledge 出力をメモリAddress 出力、Re
ad Enable (REN) およびWrite Enable (WEN)出力と一緒
に出力する。ユニット１２３４は、リアルタイム・アド
レス、および、メモリ２０を制御するための制御信号を
生成する。出力クロック信号CLKOUTはローカル・クロッ
ク・ジェネレータ（図示せず）からの入力クロック信号
CLKIN に応答して出される。マイクロプロセッサ１２２
０は出力メモリ・データ・バスの適切な幅を選択するよ
うにマルチプレクサ３１を制御するために受像機メーカ
によってプログラムされている。また、メモリ２０はＭ
ＰＥＧデコーディングとディスプレイ処理のためのビッ
ト・バッファ、ビデオ・フレーム・ストア・セクショ
ン、フレーム・ストレージ・バッファ、およびオンスク
リーン・ディスプレイ・マップに分割されている。
トには同じ参照番号を付してある。図１２に示すエレメ
ントは、エレメント２９〜３４を除き、SGS-Thomson Mi
croelectronics社から市販されているSTi 3500A MPEG-2
/CCIR 600 ビデオ・デコーダ集積回路に実装されている
エレメントと同じものである。動きプロセッサ２２は同
じくSGS-Thomson Microelectronics社から市販されてい
るSTi 3220 Motion Estimator Processor （動き予測プ
ロセッサ）集積回路を採用することができる。簡単に説
明すると、図１２のシステムは、さらに、マイクロプロ
セッサ１２２０、バス・インタフェース・ユニット１１
２２および内部制御バス１２１４に結合されているコン
トローラ１２２６を搭載している。この例では、マイク
ロプロセッサ１２２０はＭＰＥＧデコーダを実装してい
る集積回路の外部に置かれている。１９２ビット幅の内
部メモリ・バス１２１０はデコーダ１２、コンプレッサ
３０、デコンプレッサ３２，３４およびマルチプレクサ
・インタフェース３１を介した外部フレーム・メモリ２
０である。これは上述した通りである。ユニット３０，
３２および３４は圧縮および圧縮解除ファクタ制御信号
をイネーブルおよびバイパス制御信号と一緒にコントロ
ーラ１２２６経由でマイクロプロセッサ１２２０から受
信する。ユニット２９と３３は、同様に、イネーブルお
よびパイパス制御信号を受信する。マイクロプロセッサ
１２２０はＭＰＥＧデコーディングとディスプレイ処理
のためにメモリ２０をフレーム・ストレージ、バッフ
ァ、およびオンスクリーン・ディスプレイ・ビット・マ
ップ・セクションに分割する。ローカル・メモリ制御ユ
ニット１２３４も実装されており、これはRequest 入力
を受信し、Acknowledge 出力をメモリAddress 出力、Re
ad Enable (REN) およびWrite Enable (WEN)出力と一緒
に出力する。ユニット１２３４は、リアルタイム・アド
レス、および、メモリ２０を制御するための制御信号を
生成する。出力クロック信号CLKOUTはローカル・クロッ
ク・ジェネレータ（図示せず）からの入力クロック信号
CLKIN に応答して出される。マイクロプロセッサ１２２
０は出力メモリ・データ・バスの適切な幅を選択するよ
うにマルチプレクサ３１を制御するために受像機メーカ
によってプログラムされている。また、メモリ２０はＭ
ＰＥＧデコーディングとディスプレイ処理のためのビッ
ト・バッファ、ビデオ・フレーム・ストア・セクショ
ン、フレーム・ストレージ・バッファ、およびオンスク
リーン・ディスプレイ・マップに分割されている。
【００６４】ディスプレイ・プロセッサ２６は、デコー
ドされたイメージ・フォーマットをイメージ再生デバイ
スによる表示に適した、あらかじめ決めた共通フォーマ
ットに変換するために必要になる水平および垂直リサン
プリング(resampling)・フィルタも備えている。例え
ば、本システムは５２５ライン・インタレース、１１２
５ライン・インタレースまたは７２０ライン順次走査(p
rogressive scan)などのフォーマットに対応するイメー
ジ・シーケンスを受信し、デコードすることができる。
テレビジョン受像機はすべての受信フォーマットに対し
て共通ディスプレイ・フォーマットを使用することが可
能である。
ドされたイメージ・フォーマットをイメージ再生デバイ
スによる表示に適した、あらかじめ決めた共通フォーマ
ットに変換するために必要になる水平および垂直リサン
プリング(resampling)・フィルタも備えている。例え
ば、本システムは５２５ライン・インタレース、１１２
５ライン・インタレースまたは７２０ライン順次走査(p
rogressive scan)などのフォーマットに対応するイメー
ジ・シーケンスを受信し、デコードすることができる。
テレビジョン受像機はすべての受信フォーマットに対し
て共通ディスプレイ・フォーマットを使用することが可
能である。
【００６５】外部インタフェース・ネットワーク１２２
２は、ＭＰＥＧデコーダによって処理される入力圧縮ビ
デオ・データのほかに、制御情報と構成情報(configura
tioninformation) をＭＰＥＧデコーダと外部プロセッ
サ１２２０との間に伝達する。ＭＰＥＧデコーダ・シス
テムはマイクロプロセッサ１２２０のコプロセッサに似
た働きをする。例えば、マイクロプロセッサ１２２０
は、デコードされる各フレームごとにデコード・コマン
ドをＭＰＥＧデコーダに対して出力する。デコーダが関
連したヘッダ情報を見つけると、これはマイクロプロセ
ッサ１２２０によって読み取られる。この情報を使用し
て、マイクロプロセッサ１２２０は、例えば、フレーム
・タイプ、量子化マトリックスなどに関するデコーダ構
成のためのデータを出力し、そのあとでデコーダは適切
なデコード・コマンドを出す。ＭＰＥＧデコーダがこの
ように動作することに関する詳細情報は、上記のSGS-Th
omson STi 3500A および３２２０集積回路デバイスの技
術仕様書に記載されている。
２は、ＭＰＥＧデコーダによって処理される入力圧縮ビ
デオ・データのほかに、制御情報と構成情報(configura
tioninformation) をＭＰＥＧデコーダと外部プロセッ
サ１２２０との間に伝達する。ＭＰＥＧデコーダ・シス
テムはマイクロプロセッサ１２２０のコプロセッサに似
た働きをする。例えば、マイクロプロセッサ１２２０
は、デコードされる各フレームごとにデコード・コマン
ドをＭＰＥＧデコーダに対して出力する。デコーダが関
連したヘッダ情報を見つけると、これはマイクロプロセ
ッサ１２２０によって読み取られる。この情報を使用し
て、マイクロプロセッサ１２２０は、例えば、フレーム
・タイプ、量子化マトリックスなどに関するデコーダ構
成のためのデータを出力し、そのあとでデコーダは適切
なデコード・コマンドを出す。ＭＰＥＧデコーダがこの
ように動作することに関する詳細情報は、上記のSGS-Th
omson STi 3500A および３２２０集積回路デバイスの技
術仕様書に記載されている。
【００６６】受像機メーカによってプログラムされたモ
ード制御データはマイクロプロセッサ１２２０からメモ
リ・コントローラ１２３４へ送られ、ＭＵＸ３１のオペ
レーションを制御し、ユニット３０および３２の圧縮／
圧縮解除係数を設定し、さらに、メーカが選定したディ
スプレイ・デバイスの解像度に基づいた必要に応じて、
圧縮／圧縮解除ユニットおよびデシメーション／アップ
サンプリング・ユニットをバイパスさせる。
ード制御データはマイクロプロセッサ１２２０からメモ
リ・コントローラ１２３４へ送られ、ＭＵＸ３１のオペ
レーションを制御し、ユニット３０および３２の圧縮／
圧縮解除係数を設定し、さらに、メーカが選定したディ
スプレイ・デバイスの解像度に基づいた必要に応じて、
圧縮／圧縮解除ユニットおよびデシメーション／アップ
サンプリング・ユニットをバイパスさせる。
【００６７】これまでに説明してきたシステムは、例え
ば、地上放送、ケーブルおよび衛星伝送システムと関連
づけられているような、様々なディジタル・データ処理
機構(schemes) の分野でＭＰＥＧ仕様のすべてのプロフ
ァイルとすべてのレベルで使用することができる。コン
プレッサ３０は、図３および図８に示すように、デュア
ル圧縮ネットワークを採用すると好ましいが、他の圧縮
機構を使用することも可能であり、また、システムを単
純化するために、圧縮ネットワークの一方を省略するこ
とも可能である。
ば、地上放送、ケーブルおよび衛星伝送システムと関連
づけられているような、様々なディジタル・データ処理
機構(schemes) の分野でＭＰＥＧ仕様のすべてのプロフ
ァイルとすべてのレベルで使用することができる。コン
プレッサ３０は、図３および図８に示すように、デュア
ル圧縮ネットワークを採用すると好ましいが、他の圧縮
機構を使用することも可能であり、また、システムを単
純化するために、圧縮ネットワークの一方を省略するこ
とも可能である。
【００６８】これまでに説明してきたデータ削減および
メモリ管理システムは他の形態にすることも可能であ
る。例えば、外部メモリ・パスのデータ・ビット幅を一
定にし、メモリ・サイズが変わっても不変にすることが
できる。例えば、システム設計を単純化するために、固
定の６４ビット幅データ・パスはメモリ構成に関係な
く、外部フレーム・メモリとデコーダの間で使用するこ
とが可能である。その場合にはＭＵＸ３１は不要にな
る。
メモリ管理システムは他の形態にすることも可能であ
る。例えば、外部メモリ・パスのデータ・ビット幅を一
定にし、メモリ・サイズが変わっても不変にすることが
できる。例えば、システム設計を単純化するために、固
定の６４ビット幅データ・パスはメモリ構成に関係な
く、外部フレーム・メモリとデコーダの間で使用するこ
とが可能である。その場合にはＭＵＸ３１は不要にな
る。
【図１】テレビジョン信号受像機のうち、本発明の原理
に従って構成されたＭＰＥＧデコーダを採用している部
分を示すブロック図である。
に従って構成されたＭＰＥＧデコーダを採用している部
分を示すブロック図である。
【図２】メモリ・マッピング手順を示す図である。
【図３】図１に示したＭＰＥＧデコーダで使用するのに
適した圧縮ネットワークを示すブロック図である。
適した圧縮ネットワークを示すブロック図である。
【図４】図３に示したネットワークの詳細を示す図であ
る。
る。
【図５】図３に示したネットワークの詳細を示す図であ
る。
る。
【図６】図４および図５に示したネットワークのオペレ
ーションを理解する上で役立つピクセル構成を示す図で
ある。
ーションを理解する上で役立つピクセル構成を示す図で
ある。
【図７】図４および図５に示したネットワークのオペレ
ーションを理解する上で役立つピクセル構成を示す図で
ある。
ーションを理解する上で役立つピクセル構成を示す図で
ある。
【図８】その他のデュアル通路圧縮ネットワークを示す
図である。
図である。
【図９】ピクセル・デシメーションとアップサンプリン
グを説明した図である。
グを説明した図である。
【図１０】図９に示したプロセスを実行するための装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１１】メモリからディスプレイ・プロセッサへ送ら
れるピクセルをディスプレイ・バッファリングする様子
を示すブロック図である。
れるピクセルをディスプレイ・バッファリングする様子
を示すブロック図である。
【図１２】単純化された実用受像機における図１の構成
を示す図である。
を示す図である。
１０ バッファ １２ デコーダ １４ 逆量子化器 １６ 逆離散コサイン変換（ＤＣＴ）器 １８ 加算器 ２０ ビデオ・フレーム・メモリ ２２ 動き補償ユニット ２６ ディスプレイ・プロセッサ ２７ ディスプレイ・デバイス ２９ 水平ＬＰＦおよびデシメータ ３０ コンプレッサ ３１ マルチプレクサ／デマルチプレクサ ３２ デコンプレッサ ３３ 水平アップサンプリング・ユニット ３４ デコンプレッサ
フロントページの続き (72)発明者 バース アラン キャンフィールド アメリカ合衆国 46236 インディアナ州 インディアナポリス ノース ドライブ インディアン レイク ブールバード 10421 (72)発明者 ウェイ−マン ラム アメリカ合衆国 10547 ニューヨーク州 モヘガン レイク サニー リッジ ロ ード 1325 (72)発明者 ビリー ウェスレイ バイヤーズ ジュニ ア アメリカ合衆国 46140 インディアナ州 グリーンフィールド ウッドクレスト 6920
Claims (21)
- 【請求項１】 高精細イメージを含んでいるＭＰＥＧ符
号化データストリームを処理するシステムにおいて、 前記イメージを表わす情報を処理するＭＰＥＧデコーダ
と、 前記ＭＰＥＧデコーダによって処理された情報をストア
しておくメモリと、 あらかじめ決められたイメージ解像度をもち、前記メモ
リにストアされた情報から抜き出されたイメージ情報を
表示するディスプレイ・デバイスと、 前記デコーダに含まれており、データ削減情報を前記メ
モリへ送るデータ削減ネットワークとを備え、 前記データ削減ネットワークによって与えられるデータ
削減量は、前記ディスプレイ・デバイスの前記解像度に
従って決定されることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記デコーダは前記データストリームを圧縮解除し、圧
縮解除された情報を得るための手段を含み、 前記データ削減ネットワークは前記圧縮解除された情報
を前記メモリにストアする前に再圧縮するための圧縮ネ
ットワークを含んでいることを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のシステムにおいて、前
記データ削減ネットワークは、 前記圧縮解除された情報を前記メモリにストアする前に
再圧縮するための圧縮ネットワークと、 前記圧縮ネットワークによって圧縮される情報をデシメ
ートするためのデータ・デシメーション・ネットワーク
とを含んでいることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のシステムにおいて、 前記デシメーション・ネットワークは水平方向にデシメ
ートされたイメージ情報を出力し、実質的に修正するこ
となく垂直イメージ情報を処理することを特徴とする装
置。 - 【請求項５】 請求項３に記載のシステムにおいて、 前記デシメーション・ネットワークは２のファクタで水
平方向にデシメーションを行い、 前記圧縮ネットワークはピクセル・ブロック圧縮を行う
ことを特徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記データ削減ネットワークは集積回路に置かれてお
り、 前記メモリは、前記集積回路の外部に置かれていること
を特徴とする装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載のシステムにおいて、前
記ＭＰＥＧデコーダは、 前記ＭＰＥＧ符号化データストリームを圧縮解除するデ
コンプレッサと、 前記デコンプレッサからの圧縮解除された情報を処理す
る動き情報処理ネットワークとを含み、 前記データ削減ネットワークは前記動き情報処理ネット
ワーク内に含まれていることを特徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記データ削減ネットワークはプログラム可能であるこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項９】 高精細イメージ情報を含んでいる入力Ｍ
ＰＥＧ符号化データストリームを処理する方法であっ
て、 前記ＭＰＥＧ符号化データストリームを圧縮解除して圧
縮解除されたＭＰＥＧ情報を得るステップと、 前記圧縮解除された情報をデータ削減してデータ削減さ
れた情報を得るステップと、 前記データ削減された情報をメモリにストアするステッ
プと、 前記メモリから読み出された情報をあらかじめ決められ
た解像度をもつディスプレイ・デバイスにより表示する
ステップとを含み、 前記データ削減ステップによって得られるデータ削減量
は前記ディスプレイ・デバイスの前記解像度に従って決
定されることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、前記
データ削減ステップは、 イメージ情報を水平方向にデシメートするステップと、 水平方向にデシメートされたイメージ情報を圧縮するス
テップとを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の方法において、 前記データ削減量はプログラム可能であることを特徴と
する方法。 - 【請求項１２】 高精細イメージ情報を含んでいるＭＰ
ＥＧ符号化入力信号を処理するシステムにおいて、 前記ＭＰＥＧ符号化信号をデコードするＭＰＥＧ互換の
第１信号プロセッサと、 前記第１信号プロセッサからのデコードされた信号に応
答して、変換されたバージョンのデコードされた信号を
出力する第２信号プロセッサと、 メモリと、 前記変換された信号を前記メモリへ伝達する適応インタ
フェース・ネットワークであって、該インタフェースは
該変換されたデータを受信する入力パスと、適応ビット
幅をもち、該変換されたデータを該メモリへ伝達する出
力パスとを有している適応インタフェース・ネットワー
クとを備えていることを特徴とする装置。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載のシステムにおい
て、さらに加えて、 あらかじめ決められたイメージ解像度をもち、前記メモ
リから読み出された情報を表示するディスプレイ・デバ
イスを含み、 前記適応ビット幅は前記ディスプレイ・デバイスの前記
解像度に従って決定されることを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載の装置において、 前記第１信号プロセッサは集積回路に置かれており、 前記メモリは集積回路の外部に置かれていることを特徴
とする装置。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の装置において、 前記インタフェースの前記出力パスは前記集積回路の外
部に置かれたデータ・バスであり、 前記インタフェースの前記入力パスは前記集積回路の内
部に置かれたデータ・バスであり、 前記インタフェースは前記内部データ・バスのビット幅
とは異なるビット幅を含んでいる前記出力パスのデータ
・ビット幅を適応的に選択するように構成されているこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の装置において、 前記出力パスは前記内部データ・バスのビット幅より小
さいビット幅を含んでいることを特徴とする装置。 - 【請求項１７】 請求項１４に記載の装置において、 前記インタフェースは前記集積回路に置かれたマルチプ
レクサであることを特徴とする装置。 - 【請求項１８】 請求項１２に記載の装置において、 前記第２信号プロセッサはデュアル動作モードのデータ
削減ネットワークを含んでおり、 前記インタフェースはデータを前記データ削減ネットワ
ークから前記メモリへ伝達することを特徴とする装置。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の装置において、 前記データ削減ネットワークはデータ・コンプレッサ
と、その前に置かれた水平データ・デシメーション・ネ
ットワークとを含んでいることを特徴とする装置。 - 【請求項２０】 高精細イメージを表す情報を含んでい
る入力ＭＰＥＧ符号化信号を処理する方法であって、 前記ＭＰＥＧ符号化信号をデコードしてデコードされた
ＭＰＥＧデータを得るステップと、 前記ＭＰＥＧデータを変換して変換されたデータを得る
ステップと、 前記変換されたデータをメモリにストアするステップ
と、 前記ストアされたデータを、あらかじめ決められた解像
度をもつディスプレイ・デバイスにより表示するステッ
プとを含み、 前記ストアするステップは、前記変換されたデータを受
信する入力パスと、前記変換されたデータを前記メモリ
へ伝達する出力パスとを介して前記変換されたデータを
前記メモリへ伝達するステップをさらに含み、 前記出力パスは前記ディスプレイ・デバイスの前記解像
度に従って決定されるデータ・ビット幅を示しているこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項２１】 高精細イメージを表す情報を含んでい
る入力ＭＰＥＧ符号化信号を処理する方法であって、 前記入力信号を圧縮解除して圧縮解除された信号を得る
ステップと、 前記圧縮解除された信号をイメージの動きに関連して処
理して変換された信号を得るステップであって、該処理
するステップはデータを再圧縮するステップをさらに含
んでいるものと、 前記再圧縮されたデータをメモリにストアするステップ
と、 ストアされたデータをディスプレイ・デバイス上に表示
するステップとを含み、 前記ストアするステップは、前記再圧縮されたデータを
受信する入力パスと、前記再圧縮されたデータを前記メ
モリへ伝達する出力パスとを介して前記再圧縮されたデ
ータを前記メモリへ適応的に伝達するステップをさらに
含み、 前記出力パスは前記ディスプレイ・デバイスの前記解像
度に従って決定される適応データ・ビット幅を示してい
ることを特徴とする方法。
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