JPH11127438A

JPH11127438A - 動画復号化装置用メモリ管理方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11127438A
Application number: JP28862297A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ishiwatari; 渡俊一石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】動画復号結果をＢバッファに格納し、その読
み出しアドレス管理によりＢバッファ容量を１フレーム
より減少させる。【解決手段】メモリ管理装置１０４は復号結果をＢバ
ッファ１０５に書き込む時に、復号化装置１０１の復号
結果のアドレスをＢバッファのアドレス１２に書き換
え、読み出す場合は表示用インターフェース１０２から
出された画像領域のアドレス１３をメモリ領域の１５に
書き換える。このアドレス書換えは、Ｂバッファを１６
行の小容量単位で書き込むことに因る。メモリ管理装置
には１６行の容量を単位とする２２個のエントリを有
し、エントリ毎にフレーム番号、フィールド番号、画像
領域番号、有効フラグを格納する管理テーブルを有し、
復号結果の書き込み読み出しは、画像領域とテーブルレ
ジスタのそれらを比較し、全て一致するエントリーに対
応するアドレスを出力するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画を復号化する
装置において用いられるメモリ管理方法及びその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Gro
up）等の動画像圧縮方式では、時間的に前後に位置する
それぞれの画像との相関関係を利用して圧縮された画像
を、Ｂピクチャという。このようにして圧縮され、ＤＶ
Ｄ（Digital Video Disc）等に記録されたＢピクチャ
を、ＴＶモニタ装置等を用いて再生するときには、一時
的にバッファメモリに保存する必要がある。従来は、バ
ッファメモリとして次のような容量が必要とされてい
た。

【０００３】（１）順次走査から飛び越し走査へ変換
するために必要な容量順次走査の形式で圧縮された画像を復号化し、ＴＶモニ
タ装置を用いて表示するときは、順次走査から飛び越し
走査に変換する必要がある。この変換を行うためには、
０．５フレーム分の容量が必要となる。

【０００４】（２）マクロブロックからラスタスキャ
ン順へ変換するために必要な容量ＭＰＥＧ方式では、マクロブロックと称される横１６画
素、縦１６画素の領域を単位として圧縮が行われる。し
かし、ＴＶモニタ装置で表示するときはラスタスキャン
順にデータを読み出さなくてはならない。このような変
換のために、少なくとも１６行分の容量が必要となる。

【０００５】しかし、従来はこのようなＢバッファに要
求される理論上の最小値を実現するためには、メモリを
管理するための制御回路の構成が複雑化し回路規模が大
型化し過ぎるため、１フレーム分のＢバッファを用いる
ということで、妥協されていた。図６に、復号化された
Ｂピクチャと、このＢピクチャを格納するＢバッファと
の関係を示す。

【０００６】Ｂピクチャは、復号化された後はトップフ
ィールドとボトムフィールドとに分けられる。ＰＡＬ方
式では、トップフィールドは１４４行の上半分の復号化
結果と、１４４行の下半分の復号化結果とに分かれてお
り、同様にボトムフィールドは１４４行の上半分の復号
化結果と１４４行の下半分の復号化結果とに分かれてい
る。このような構成を有する１フレーム分のＢピクチャ
を、１４４行分の容量を持つ４つのメモリ領域０〜３を
有し、全体として１フレーム分の容量を持つＢバッファ
に格納していた。

【０００７】図７に、メモリ領域０〜３を有するＢバッ
ファにＢピクチャを書き込むときの手順及び読み出すた
めの手順を示す。図７（ａ）のように、メモリ領域０に
トップフィールドの上半分の復号化結果を書き込み、次
にメモリ領域２にボトムフィールドの上半分の復号化結
果を書き込む。次に、図７（ｂ）のように、メモリ領域
０に書き込まれたトップフィールドの上半分の復号化結
果とメモリ領域２に書き込まれたボトムフィールドの上
半分の復号化結果とを読み出す。この読み出し動作と並
行して、領域１にトップフィールドの下半分の復号化結
果を書き込み、次にメモリ領域２にボトムフィールドの
上半分の復号化結果を書き込む。図７（ｃ）のように、
メモリ領域１に書き込まれたトップフィールドの下半分
の復号化結果とメモリ領域３に書き込まれたボトムフィ
ールドの下半分の復号化結果とを読み出す。この読み出
し動作と並行して、メモリ領域０にトップフィールドの
上半分の復号化結果を書き込み、次にメモリ領域２にボ
トムフィールドの上半分の復号化結果を書き込む。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＭＰＥＧの動
画像の復号化のみならず、音声の復号化結果を格納する
メモリも、Ｂバッファと合わせて一つのＬＳＩに集積化
する要求が高まっている。このような集積化を行うとな
ると、１６ＭビットのメモリではＢバッファと音声復号
化結果格納用メモリとを収納することが不可能となる。
この問題を解決するためには、次の３通りの対策が考え
られる。

【０００９】（ａ）６４Ｍビットのメモリを１個用い
る。（ｂ）１６Ｍビットのメモリを２個用いる。（ｃ）Ｂピクチャ格納用のメモリ領域の容量を、１フ
レーム分よりも減少させる。

【００１０】対策（ａ）及び（ｂ）は、明らかにコスト
の増大を招くので好ましくない。対策（ｃ）は、従来は
上述したような手順でＢピクチャの書き込み及び表示用
の読み出しを行っていたので、１フレームよりも少ない
容量でＢバッファを構成することはできなかった。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、動画復号化結果をＢバッファに格納し読み出すとき
のアドレスを管理することで、Ｂバッファの容量を１フ
レームよりも減少させることが可能な動画復号化装置用
メモリ管理方法及びその装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の動画復号化装置
用メモリ管理方法は、Ｂピクチャの画像領域を、１／４
・フレームよりも小さい所定行毎に分割し、この所定行
を単位として前記Ｂバッファの異なるメモリ領域に格納
するため、前記メモリ領域と同数のエントリを有し、こ
のエントリ毎にフレーム番号、フィールド番号、画像領
域番号、有効フラグを格納することが可能なＢバッファ
管理テーブルをレジスタに設定しておき、前記メモリ領
域の確保を行うため、前記所定行を単位としてＢピクチ
ャを復号化する毎に前記有効フラグを参照して空いてい
る前記メモリ領域を探し、このメモリ領域に対応する前
記エントリに当該フレーム番号、フィールド番号、画像
領域番号を格納して有効フラグをセットするステップ
と、Ｂピクチャの復号化結果を前記所定行を単位として
前記Ｂバッファの前記メモリ領域に書き込み又は読み出
す場合、当該復号化結果の画像領域に対応するフレーム
番号、フィールド番号、画像領域番号と、前記Ｂバッフ
ァ管理テーブルに格納されたフレーム番号、フィールド
番号及び画像領域番号とを比較し、全て一致するエント
リに対応するアドレスを前記Ｂバッファに与えて、対応
するメモリ領域に書き込み又は読み出すステップと、前
記Ｂバッファに格納された復号化結果を前記所定行を単
位として読み出して表示する場合、表示中又は表示が終
了した復号化結果の画像領域に対応するフレーム番号、
フィールド番号、画像領域番号と、前記Ｂバッファ管理
テーブルに格納されたフレーム番号、フィールド番号及
び画像領域番号とを比較し、全て一致するエントリの前
記有効フラグをリセットし、このエントリに対応する前
記メモリ領域を表示終了後に開放するステップとを備え
ることを特徴とする。

【００１３】ここで、前記Ｂバッファに格納された復号
化結果を読み出して表示するステップにおいて、表示中
又は表示が終了した復号化結果の画像領域に対応するフ
レーム番号及び画像領域番号と、Ｂバッファ管理テーブ
ルに格納されたフレーム番号及び画像領域番号とを比較
し、全て一致する場合には、フィールド番号の一致又は
不一致にかかわらずこのエントリの前記有効フラグをリ
セットし、このエントリに対応する当該フィールドの全
メモリ領域を表示終了後に開放するステップをさらに備
えてもよい。

【００１４】あるいは、復号化結果を読み出して表示す
るステップにおいて、表示中又は表示が終了した復号化
結果の画像領域に対応するフレーム番号及びフィールド
番号と、Ｂバッファ管理テーブルに格納されたフレーム
番号及びフィールド番号とを比較し、全て一致する場合
には、画像領域番号の一致又は不一致にかかわらずこの
エントリの前記有効フラグをリセットし、このエントリ
に対応する当該画像領域の全メモリ領域を表示終了後に
開放するステップをさらに備えてもよい。

【００１５】本発明のメモリ管理装置は、Ｂピクチャの
画像領域を、１／４・フレームよりも小さい所定行毎に
分割し、この所定行を単位として前記Ｂバッファの異な
るメモリ領域に格納するため、前記メモリ領域と同数の
エントリを有し、このエントリ毎にフレーム番号、フィ
ールド番号、画像領域番号、有効フラグを書き込むＢバ
ッファ管理テーブルを格納するレジスタと、前記エント
リ毎に対応して設けられ、前記メモリ領域の確保を行う
ため、前記所定行を単位としてＢピクチャを復号化する
毎に前記有効フラグを参照して空いている前記メモリ領
域を探し、このメモリ領域に対応する前記エントリに当
該フレーム番号、フィールド番号、画像領域番号を格納
して有効フラグをセットするメモリ領域確保手段と、前
記エントリ毎に対応して設けられ、Ｂピクチャの復号化
結果を前記所定行を単位として前記Ｂバッファの前記メ
モリ領域に書き込み又は読み出す場合、当該復号化結果
の画像領域に対応するフレーム番号、フィールド番号、
画像領域番号を入力され、Ｂバッファ管理テーブルに格
納されたフレーム番号、フィールド番号及び画像領域番
号と比較して、全て一致するエントリに対応する前記メ
モリ領域を示すアドレスを前記Ｂバッファに出力するこ
とによって、前記復号化結果を書き込ませ又は出力させ
るアドレス変換手段と、前記エントリ毎に対応して設け
られ、前記Ｂバッファに格納された復号化結果を前記所
定行を単位として読み出して表示する場合、表示中又は
表示が終了した復号化結果の画像領域に対応するフレー
ム番号、フィールド番号、画像領域番号を入力され、Ｂ
バッファ管理テーブルに格納されたフレーム番号、フィ
ールド番号及び画像領域番号と比較し、全て一致するエ
ントリの前記有効フラグをリセットし、このエントリに
対応する前記メモリ領域を表示終了後に開放させるメモ
リ領域開放手段とを備えることを特徴としている。

【００１６】ここで、前記メモリ領域開放手段は、さら
に表示中又は表示が終了した復号化結果の画像領域に対
応するフレーム番号及び画像領域番号を入力され、Ｂバ
ッファ管理テーブルに格納されたフレーム番号及び画像
領域番号と比較し、全て一致する場合には、フィールド
番号の一致又は不一致にかかわらずこのエントリの前記
有効フラグをリセットし、このエントリに対応する当該
フィールドの全メモリ領域を表示終了後に開放する手段
を備えてもよい。

【００１７】あるいは、前記メモリ領域開放手段はさら
に、表示中又は表示が終了した復号化結果の画像領域に
対応するフレーム番号及びフィールド番号を入力され、
Ｂバッファ管理テーブルに格納されたフレーム番号及び
フィールド番号と比較し、全て一致する場合には、画像
領域番号の一致又は不一致にかかわらずこのエントリの
前記有効フラグをリセットし、このエントリに対応する
当該画像領域の全メモリ領域を表示終了後に開放する手
段を備えてもよい。

【００１８】ここで、前記アドレス変換手段は、前記エ
ントリ毎に対応して設けられた比較手段であって、前記
Ｂバッファに書き込み又は読み出しを行う復号化結果の
画像領域に対応するフレーム番号、フィールド番号、画
像領域番号をそれぞれ入力され、前記レジスタに格納さ
れた前記Ｂバッファ管理テーブルにおける対応するエン
トリのフレーム番号、フィールド番号、画像領域番号と
を比較して比較結果を出力する前記比較手段と、前記エ
ントリ毎の前記比較手段からそれぞれ比較結果を与えら
れ、前記フレーム番号、フィールド番号、画像領域番号
の全てが一致したエントリに対応する前記メモリ領域を
示すアドレスを出力するアドレス出力手段とを有しても
よい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２０】図２に、復号化された結果を一旦Ｂバッフ
ァ１０５に格納した後、表示するときに用いられるシス
テムの構成と、このシステムに用いられる本実施の形態
によるメモリ管理装置１０４との接続関係を示す。

【００２１】メモリ管理装置１０４は、動画復号化装置
１０１がＢピクチャの新たな画像領域の復号化を開始す
るに先立って、この画像領域を格納するためのＢバッフ
ァ１０５のメモリ領域の確保を行う。即ち、Ｂバッファ
１０５のメモリ領域のうち空いている領域を探し、後述
するＢバッファ管理テーブルにおける空いていたメモリ
領域に対応するエントリ内に、この画像領域のアドレス
を示す番号を書き込む。

【００２２】動画復号化装置１０１は、ＭＰＥＧ方式等
により圧縮された動画であるＢピクチャを与えられて復
号化し、復号化結果をデータバス１４に転送する。さら
に、動画復号化装置１０１は復号化結果をＢバッファ１
０５に書き込む時に、復号化結果の画像領域を示すアド
レス１１をメモリ管理装置１０４に出力する。メモリ管
理装置１０４は、与えられたアドレス１１に対し、Ｂバ
ッファ管理テーブルを用いて後述するようなアドレス変
換処理を行って変換したアドレス１２をＢバッファ１０
５に与える。Ｂバッファ１０５は、与えられたアドレス
１２に示されたメモリ領域に、データバス１４から転送
されてきた復号化結果を格納する。

【００２３】一旦Ｂバッファ１０５に格納された復号化
結果は、表示用インタフェース１０２を介して表示装置
１０３において表示される。表示用インタフェース１０
２から、読み出し時に画像領域を示すアドレス１３が出
力されメモリ管理装置１０４に与えられる。メモリ管理
装置１０４から、メモリ領域を示すように書き換えられ
たアドレス１５がＢバッファ１０５に与えられ、このア
ドレス１５に示されるメモリ領域に格納された復号化結
果が読み出され、データバス１４を介して表示用インタ
フェース１０２に出力される。そして、表示用インタフ
ェース１０２を介して復号化結果が表示装置１０３に与
えられ、表示される。

【００２４】ここで、メモリ管理装置１０４は、動画復
号化結果をＢバッファ１０５に書き込む場合に、動画復
号化装置１０１から出力された復号化結果の画像領域を
示すアドレス１１を、Ｂバッファのメモリ領域を示すア
ドレス１２に書き換え、格納した動画復号化結果を読み
出す場合に、表示用インタフェース１０２から出力され
た画像領域を示すアドレス１３をメモリ領域を示すアド
レス１５に書き換える点に特徴がある。このアドレスの
書き換えは、図４に示されたように復号化結果を１６行
という小さい容量を単位としてＢバッファ１０５に書き
込むことに基づいている。復号化結果は、上述したよう
にトップフィールドとボトムフィールドに分けてＢバッ
ファに書き込む。Ｂバッファ１０５は、１６行分の容量
を持つメモリ領域０、１、２、…、２１に分かれてい
る。

【００２５】トップフィールドにおける最初の１６行を
単位とする画像領域０の復号化結果を、Ｂバッファ１０
６のメモリ領域０に書き込む。次に、ボトムフィールド
の画像領域０の復号化結果を、Ｂバッファ１０６のメモ
リ領域１に書き込む。トップフィールドの画像領域１の
復号化結果を、Ｂバッファ１０６のメモリ領域２に書き
込む。ボトムフィールドの画像領域１の復号化結果を、
Ｂバッファ１０６のメモリ領域３に書き込む。

【００２６】従来は、図５及び図６に示されたように、
トップフィールド及びボトムフィールドをそれぞれ上下
に２分割し、この上半分及び下半分を一単位としてＢバ
ッファに書き込んでいた。しかし、トップフィールド又
はボトムフィールドのそれぞれ上半分又は下半分は、１
４４行というように容量が大きい。従って、図７に示さ
れたようにトップフィールドの上半分をメモリ領域０に
書き込み、さらにボトムフィールドの上半分を書き込む
ためには、２８８行分の情報を書き込むだけの長い時間
を要する。この書き込みが終了した後でなければ、格納
したトップフィールドの上半分とボトムフィールドの上
半分を読み出し表示することができず、さらに次のトッ
プフィールドの下半分とボトムフィールドの下半分の書
き込みも開始することはできない。このように、従来は
復号化結果をＢバッファに書き込むときの単位が１４４
行というように大きいため、書き込みが終了して読み出
しを開始するまでの時間が長く、効率が低かった。

【００２７】本実施の形態は、復号化結果をＢバッファ
１０５に書き込むとき及び読み出すときの単位を、１６
行というように小さく設定し、小さい容量の書き込みが
終了するとすぐにこの格納した情報の読み出しが可能に
なるようにすることで、効率を向上させている。図４に
も示されているように、Ｂバッファ１０５は、３５２行
（＝１６行×２２）分の容量があればよく、１フレーム
（５７６行）分の容量を必要としていた従来の装置と比
較し、約０．６フレーム分の容量で足りる。従って、Ｂ
ピクチャを格納するＢバッファとしてのメモリと、音声
情報を格納するメモリとを、１チップの１６Ｍビットの
メモリで構成することができ、コストの低減が可能であ
る。

【００２８】また、書き込み及び読み出しの単位を小さ
くすると、アドレス管理を行うためのハードウェア構成
が複雑化し、回路規模が大きくなるなどの問題が生じる
が、本実施の形態によれば後述するように簡易な構成で
アドレスを管理することができる。

【００２９】図５に、メモリ管理装置１０４が有するレ
ジスタに格納されるＢバッファ管理テーブルの構成を示
す。Ｂバッファ１０５は、上述のように１６行を１単位
として書き込み及び読み出しが行われる。そこで、Ｂバ
ッファ１０５を管理するためのテーブルは、１６行分の
容量を単位とする２２個のエントリを有し、番地０、
１、２、…、２１が割り当てられている。そして、各番
地０〜２１のエントリ毎に、連続する２枚のＢフレーム
を区別するためのフレーム番号、トップ又はボトムフィ
ールドを区別するためのフィールド番号、０〜１７の復
号化結果の画像領域を示す画像領域番号、さらに、当該
領域に読み出し前の復号結果が格納されている状態を示
す「有効（Valid ）」、まだ格納されていない状態、あ
るいは格納後に読み出されて新たな復号化結果を書き込
んでよい状態を示す「無効（Invalid ）」のいずれかを
示す有効フラグが、レジスタに格納される。このような
Ｂバッファ管理テーブルを用いて、メモリ管理装置１０
４が動作する手順について述べる。ここで、メモリ管理
装置１０４の構成の一例を、図１に示す。

【００３０】アドレス変換器ＡＣＣ０〜ＡＣＣ２１はそ
れぞれ同一の構成を備え、Ｂバッファ管理テーブルのエ
ントリ、即ちＢバッファ１０５のメモリ領域（番地０〜
２２）に対応して設けられている。アドレス変換器ＡＣ
Ｃ０を例にとると、マルチプレクサＭＵＸ１１、レジス
タＲ１１、比較器ＥＱ１１を備えている。

【００３１】動画復号化装置１０１がＢピクチャの新た
な画像領域の復号化を開始するに先立って、メモリ管理
装置１０４が復号化された画像領域を格納するためのＢ
バッファ１０５内のメモリ領域の確保を行う。Ｂバッフ
ァ管理テーブルにおいて、有効フラグを調べて空いてい
るエントリを探す。このエントリに、復号化結果の画像
領域を示すフレーム番号、フィールド番号、画像領域番
号を書き込み、有効フラグをセットし、「有効」にす
る。具体的には、レジスタＲ１１に、マルチプレクサＭ
ＵＸ１１を介してフレーム番号、フィールド番号、画像
領域番号が与えられて、保持される。レジスタＲ１１の
出力端子からマルチプレクサＭＵＸ１１の入力端子に接
続された信号線によって、このデータが保持される。

【００３２】確保されたＢバッファ１０５内のメモリ領
域に、復号化結果を書き込む。動画復号化装置１０１か
ら、メモリ管理装置１０４に復号化結果の画像領域を示
すアドレス１１が与えられる。このアドレス１１を、メ
モリ管理装置１０４は、上述した手順で確保し、Ｂバッ
ファ管理テーブルに書き込んだエントリ、即ちメモリ領
域に対応する番地ｊ（ｊ＝０〜２１の整数）を示すアド
レス１２に変換して、Ｂバッファ１０５に与える。これ
により、Ｂバッファ１０５における対応したメモリ領域
に、復号化結果が書き込まれる。

【００３３】具体的には、動画復号化装置１０１から画
像領域番号、フレーム番号、フィールド番号が入力さ
れ、比較器ＥＱ１１においてレジスタＲ１１に保持され
た画像領域番号、フレーム番号、フィールド番号との比
較が行われる。この比較は、エントリ毎に設けられた比
較器ＥＱ１１によって行われ、エンコーダＥＣ１１にお
いて全てが一致したエントリに対応した番地ｊ、即ちＢ
バッファ１０５のメモリ領域を示すアドレスを出力し、
Ｂバッファ１０５に与える。このアドレスに基づいて、
Ｂバッファ１０５が復号化結果を格納する。

【００３４】Ｂバッファ１０５に一旦書き込んだ復号化
結果を表示のために読み出すときは、以下のようであ
る。メモリ管理装置１０４が、表示用インタフェース１
０２から画像領域を示すアドレス１３を受け取り、Ｂバ
ッファ１０５に与えるメモリ領域を示すアドレス１０５
に変換する。

【００３５】具体的には、表示用インタフェース１０２
から画像領域番号、フレーム番号、フィールド番号が出
力され、各々のアドレス変換器ＡＣＣ０〜ＡＣＣ２１に
与えられる。比較器ＥＱ１１において、与えられた画像
領域番号、フレーム番号、フィールド番号と、レジスタ
Ｒ１１に格納されているＢバッファ管理テーブルの内容
とが比較され、その比較結果が各々のアドレス変換器Ａ
ＣＣ０〜２１毎にエンコーダＥＣ１１に与えられる。

【００３６】エンコーダＥＣ１１に与えられた２２個の
比較結果のうち、画像領域番号、フレーム番号、フィー
ルド番号の全てが一致したエントリのメモリ領域番号
を、アドレス１５としてＢバッファ１０５に出力する。
Ｂバッファ１０５から、このアドレスに示されたメモリ
領域に格納されている復号化結果が読み出され、表示用
インタフェース１０２を介して表示装置１０３に与えら
れて表示される。

【００３７】このアドレス変換器ＡＣＣ０〜ＡＣＣ２１
の構成を、より具体化した回路構成の例を図３に示す。
フレーム番号を入力される入力端子ＩＮ１、フィールド
番号を入力される入力端子ＩＮ２、画像領域番号を入力
される入力端子ＩＮ３、書き込み信号を入力される入力
端子ＩＮ４、アドレス信号を入力される入力端子ＩＮ
５、表示終了信号を入力される入力端子ＩＮ６、リセッ
ト信号を入力される入力端子ＩＮ７が設けられている。
フレーム番号、フィールド番号、画像領域番号毎に、マ
ルチプレクサＭＵＸ１〜ＭＵＸ３、レジスタＲ１〜Ｒ
３、ＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸＮ１〜ＥＸＮ２、比較器ＥＱ
１が設けられている。レジスタＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、そ
れぞれフレーム番号、フィールド番号、画像領域番号を
格納するために設けられている。また、フレーム番号と
フィールド番号の比較を行うためにＥＸ−ＮＯＲ回路Ｅ
ＸＮ１、ＥＸＮ２が設けられているのはビット幅がそれ
ぞれ１であり、画像領域番号の比較を行うために比較器
ＥＱ１が設けられているのはビット幅が複数であるため
である。

【００３８】先ず、上述したように、メモリ管理装置１
０４がＢバッファ１０５におけるメモリ領域の確保を行
う。Ｂバッファ管理テーブルにおいて、有効フラグが
「無効」を示すエントリに対応したレジスタＲ１〜Ｒ３
に、新たに復号化された画像領域のフレーム番号、フィ
ールド番号、画像領域番号を、次のような手順で保持さ
せる。

【００３９】入力端子ＩＮ７に、装置に電源が投入され
て初期化するときに、論理「１」となるリセット信号が
入力される。電源が投入されると論理「１」のリセット
信号が入力端子ＩＮ７より入力され、ＯＲ回路ＯＲ３に
入力される。ＯＲ回路ＯＲ３から、論理「１」の信号Ｓ
１０が出力されてレジスタＲ４に与えられ、反転されて
論理「０」の信号Ｓ１１が出力される。この信号Ｓ１１
が論理「０」のときは、当該メモリ領域は開放状態にあ
ることを示す無効信号を意味し、出力端子ＯＵＴ２によ
り出力する。

【００４０】入力端子ＩＮ４に、各レジスタＲ１〜Ｒ３
に書き込みを行うための書き込み信号が入力される。入
力端子ＩＮ５には、当該メモリ領域が空いている場合、
即ち有効フラグが「無効」である場合に、論理「１」と
なって書き込みを可能にするアドレス信号が入力され
る。ＡＮＤ回路ＡＮ１から論理「１」の信号Ｓ４がそれ
ぞれのマルチプレクサＭＵＸ１〜３に入力される。これ
により、マルチプレクサＭＵＸ１〜３は、それぞれ入力
端子ＩＮ１〜ＩＮ３とレジスタＲ１〜Ｒ３の入力端子と
が接続された状態に切り換わる。入力端子ＩＮ１〜ＩＮ
３から、それぞれフレーム番号、フィールド番号、画像
領域番号が入力され、マルチプレクサＭＵＸ１〜ＭＵＸ
３を介してレジスタＲ１〜Ｒ３にそれぞれ保持される。

【００４１】ＡＮＤ回路ＡＮ１から論理「１」の信号Ｓ
４が出力されると、レジスタＲ４のデータは「１」とな
り、論理「１」の有効信号Ｓ１１が出力され、出力端子
ＯＵＴ２から出力される。同時に、この有効信号Ｓ１１
はＡＮＤ回路ＡＮ５にも与えられる。この後、書き込み
信号は論理「０」となり、ＡＮＤ回路ＡＮ１の信号Ｓ４
は論理「０」となり、マルチプレクサＭＵＸ１〜ＭＵＸ
３に与えられて、マルチプレクサＭＵＸ１〜ＭＵＸ３の
接続状態が切り替わり、レジスタＲ１〜Ｒ３の出力端子
がマルチプレクサＭＵＸ１〜ＭＵＸ３の入力端子に接続
される。

【００４２】次に、Ｂバッファ１０５に復号化結果を書
き込み又は読み出すときのアドレス変換が行われる。復
号化結果の書き込みを行う場合、動画復号化装置１０１
から出力されたそれぞれフレーム番号、フィールド番
号、画像領域番号が入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３に入力され
る。入力されたフレーム番号とレジスタＲ１に格納され
ているフレーム番号とがＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸＮ１にお
いて比較され、一致した場合に論理「１」、不一致の場
合に論理「０」の比較結果信号Ｓ１が出力され、ＡＮＤ
回路ＡＮ３及びＡＮ４に与えられる。同様に、入力され
たフィールド番号とレジスタＲ２に格納されているフィ
ールド番号とがＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸＮ２において比較
され、さらに入力された画像領域番号とレジスタＲ３に
格納されている画像領域番号とがＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸ
Ｎ３において比較され、それぞれの比較結果信号Ｓ２、
Ｓ３がＡＮＤ回路ＡＮ３及びＡＮ４に与えられる。

【００４３】フレーム番号、フィールド番号、画像領域
番号の全てが一致したか否かがＡＮＤ回路ＡＮ３におい
て判断され、全て一致した場合には論理「１」、いずれ
か一つでも不一致である場合には論理「０」の信号Ｓ８
が出力され、ＡＮＤ回路ＡＮ５に出力される。上述した
ように、ＡＮＤ回路ＡＮ５には信号Ｓ１１が入力される
が、リセット時以外は論理「１」である。従って、フレ
ーム番号、フィールド番号、画像領域番号の全てが一致
した場合には、ＡＮＤ回路ＡＮ５からは論理「１」のヒ
ット信号Ｓ１２が出力端子ＯＵＴ１より出力され、図１
において示されたエンコーダＥＣ１１に与えられる。こ
のような構成が、各メモリ領域毎に設けられており、ヒ
ット信号に対応するメモリ領域番号が出力され、Ｂバッ
ファ１０５に与えられる。Ｂバッファ１０５において、
このメモリ領域に新たに復号化された画像領域が書き込
まれる。

【００４４】次に、表示のために格納された画像領域を
Ｂバッファ１０５のメモリ領域から読み出すためのアド
レス変換が行われる。表示用インタフェース１０２か
ら、読み出すべき画像領域のフレーム番号、フィールド
番号、画像領域番号が入力端子ＩＮ１〜ＩＮ３に入力さ
れる。入力されたフレーム番号とレジスタＲ１に格納さ
れているフレーム番号とがＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸＮ１に
おいて比較され、一致した場合に論理「１」、不一致の
場合に論理「０」の比較結果信号Ｓ１が出力され、ＡＮ
Ｄ回路ＡＮ３及びＡＮ４に与えられる。入力されたフィ
ールド番号とレジスタＲ２に格納されているフィールド
番号とがＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸＮ２において比較され、
入力された画像領域番号とレジスタＲ３に格納されてい
る画像領域番号とがＥＸ−ＮＯＲ回路ＥＸＮ３において
比較され、それぞれの比較結果信号Ｓ２、Ｓ３がＡＮＤ
回路ＡＮ３及びＡＮ４に与えられる。フレーム番号、フ
ィールド番号、画像領域番号の全てが一致したか否かが
ＡＮＤ回路ＡＮ３において判断され、全て一致した場合
には論理「１」の信号Ｓ８が出力され、ＡＮＤ回路ＡＮ
５に出力される。ＡＮＤ回路ＡＮ５から論理「１」のヒ
ット信号Ｓ１２が出力端子ＯＵＴ１より出力され、図１
において示されたエンコーダＥＣ１１に与えられる。エ
ンコーダＥＣ１１から、ヒット信号に対応するメモリ領
域番号が出力され、Ｂバッファ１０５に与えられる。Ｂ
バッファ１０５において、このメモリ領域に格納されて
いる画像領域が読み出されて、表示用インタフェース１
０２を介して表示装置１０３に与えられる。

【００４５】表示終了後には、メモリ領域の開放が行わ
れる。表示装置１０３において表示が終了すると、表示
インタフェース１０２から論理「１」の表示終了信号が
出力され、入力端子ＩＮ６を介して入力されて、ＡＮＤ
回路ＡＮ２に入力される。ＡＮＤ回路ＡＮ２には、ＡＮ
Ｄ回路ＡＮ４からの出力信号Ｓ９も入力されるが、通常
は後述するように論理「１」である。このため、ＡＮＤ
回路ＡＮ２からは論理「１」の信号Ｓ５が出力されてＯ
Ｒ回路ＯＲ１に与えられ、論理「１」の信号Ｓ１０が出
力されてレジスタＲ４に入力される。レジスタＲ４は、
反転した論理「０」の信号Ｓ１１として保持し、ＯＵＴ
２を介して無効信号を出力する。これにより、表示が終
了した後は無効信号が出力されて、当該メモリ領域が開
放される。

【００４６】また、本実施の形態では、通常の表示終了
によるメモリ領域の解放のみならず、Ｂバッファ１０５
のメモリ領域を有効に活用できるように、次のような場
合には強制的に出力端子ＯＵＴ２から論理「０」の無効
信号が出力されてメモリ領域が開放されるようにしてい
る。

【００４７】（ａ）トップ及びボトムフィールドの強
制開放画像の性質によっては、飛び越し走査を行って表示する
場合であっても、フィルタリング処理を行うような場合
には、両フィールドの画素の重み付き平均を取った値を
表示装置に出力することがある。このような場合には、
トップフィールドの復号化結果がボトムフィールドの表
示期間中においても使用される。そこで、トップフィー
ルドの表示中は、表示が終了した領域であっても、この
復号化結果を格納しているＢバッファのメモリ領域を開
放してはならない。

【００４８】そこで、図３には図示されていないが、開
放をロックするためのフラグレジスタを用意しておき、
トップフィールドの表示を開始する時に、ロックレジス
タをセットする。ロックレジスタがセットされている間
は、Ｂバッファのメモリ領域を開放しない。そして、ボ
トムフィールドの表示を開始する時に、ロックレジスタ
をリセットする。

【００４９】ここで、ボトムフィールドの表示を行って
いくときには、不要になったトップフィールドを格納し
ているＢバッファのメモリ領域を早く開放することで、
メモリ領域を有効に利用することができる。そこで、ボ
トムフィールドの表示が終了していくに従って、両フィ
ールドのメモリ領域を開放する必要がある。図３におけ
る入力端子ＩＮ８に、論理「１」の両フィールド開放信
号が入力され、ＯＲ回路ＯＲ１に入力される。ＯＲ回路
ＯＲ１から論理「１」の信号Ｓ６が出力されて、ＡＮＤ
回路ＡＮ４に与えられる。ＡＮＤ回路ＡＮ４には、フレ
ーム番号の比較結果信号Ｓ１と画像領域番号の比較結果
信号Ｓ７とが入力される。従って、フレーム番号と画像
領域番号とが一致している場合には、フィールド番号の
一致／不一致を問わず、強制的にメモリ領域を開放させ
るための論理「１」の信号Ｓ９がＡＮＤ回路ＡＮ４から
出力される。この信号Ｓ９は、表示終了信号と共にＡＮ
Ｄ回路ＡＮ２に入力され、論理「１」の信号Ｓ５となっ
てＯＲ回路ＯＲ１に与えられ、論理「１」の信号Ｓ１０
がレジスタＲ４により反転され、論理「０」の無効信号
Ｓ１１として出力される。これにより、強制的に両フィ
ールドのメモリ領域が開放される。

【００５０】（ｂ）画像領域の強制開放表示を行う際に、画面上部又は下部の一部の行を表示し
ない場合がある。上述したような制御では、全ての画像
領域の表示が終了しないと、Ｂバッファのメモリ領域を
開放しない。よって、表示されない画像領域が一部にで
も存在すると、いつまでも開放されないメモリ領域が発
生する可能性がある。そこで、このような事態を回避す
るために、最下行の表示が終了した時に、当該フィール
ドの画像領域の復号化結果が格納されているＢバッファ
の全てのメモリ領域を開放するようにする。

【００５１】図３において、最下行の表示が終了する
と、入力端子ＩＮ９に論理「１」の画像領域開放信号が
入力され、ＯＲ回路ＯＲ２に入力されて、論理「１」の
信号Ｓ７がＡＮＤ回路ＡＮ４に入力される。ＡＮＤ回路
ＡＮ４には、フレーム番号に関する比較結果信号Ｓ１
と、フィールド番号に関する比較結果信号Ｓ２とが入力
される。フレーム番号及びフィールド番号が一致した場
合には、画像領域番号の一致／不一致を問わず、ＡＮＤ
回路ＡＮ４からは論理「１」の信号Ｓ９が出力され、上
記（ａ）の場合と同様に論理「０」の無効信号Ｓ１１が
出力されることになる。これにより、画像領域を強制的
に開放することができる。

【００５２】上述した実施の形態は一例であって、本発
明を限定するものではない。例えば、上記実施の形態で
は１６行を１単位としてＢバッファへの書き込み及び読
み出しを行っているが、この行数には限定されない。例
えば、８行、３２行、６４行等を１単位としてＢバッフ
ァの管理を行ってもよい。また、上記実施の形態ではＰ
ＡＬ方式における動画を例にとり説明したが、他の方式
による動画を扱う場合にも本発明は適用が可能である。

【００５３】さらに、図１、図３に示された構成は一例
であり、様々な変形が可能である。Ｂバッファのメモリ
領域とＢピクチャの復号化結果の画像領域との対応関係
を示したＢバッファ管理テーブルを用いて、動画復号化
装置とＢバッファ、表示を行う装置とＢバッファとの間
のアドレス変換を行うものであればよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の動画復号
化装置用メモリ管理装置は、１／４・フレームよりも小
さい例えば１６行という小さい容量を単位としてＢバッ
ファに復号化結果を書き込み又は読み出すことができる
ようにアドレス管理を行うため、Ｂバッファの容量を１
フレームよりも小さくすることができ、装置全体として
のコスト低減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による動画復号化装置用
メモリ管理装置の構成を示したブロック図。

【図２】同動画復号化装置用メモリ管理装置を用いてア
ドレス変換を行う動画復号化及び表示を行うシステムの
構成を示したブロック図。

【図３】同動画復号化装置用メモリ管理装置の詳細な構
成を示した回路図。

【図４】同動画復号化装置用メモリ管理装置でアドレス
を管理するときの復号化結果の画像領域とＢバッファの
メモリ領域との対応関係を示した説明図。

【図５】同動画復号化装置用メモリ管理装置において用
いられるＢバッファ管理テーブルの内容を示した説明
図。

【図６】従来の装置におけるＢピクチャをＢバッファに
書き込むときの１単位を示した説明図。

【図７】従来の装置におけるＢピクチャをＢバッファに
書き込むときの手順を示した説明図。

【符号の説明】

１１〜１５アドレス１０１動画復号化装置１０２表示用インタフェース１０３表示装置１０４メモリ管理装置１０５ＢバッファＩＮ１〜ＩＮ９入力端子ＡＣＣ０〜ＡＣＣ２１アドレス変換器ＭＵＸ１〜３、ＭＵＸ１１マルチプレクサＲ１〜４、Ｒ１１レジスタＥＱ１、ＥＱ１１比較器ＥＣ１１エンコーダＥＸＮ１〜２ＥＸ−ＮＯＲ回路ＯＲ１〜３ＯＲ回路ＡＮ１〜５ＡＮＤ回路ＯＵＴ１〜２出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｂピクチャの復号化結果をＢバッファに書
き込んで読み出すときのアドレスを管理するメモリ管理
方法であって、Ｂピクチャの画像領域を、１／４・フレームよりも小さ
い所定行毎に分割し、この所定行を単位として前記Ｂバ
ッファの異なるメモリ領域に格納するため、前記メモリ
領域と同数のエントリを有し、このエントリ毎にフレー
ム番号、フィールド番号、画像領域番号、有効フラグを
格納することが可能なＢバッファ管理テーブルをレジス
タに設定しておき、前記メモリ領域の確保を行うため、前記所定行を単位と
してＢピクチャを復号化する毎に前記有効フラグを参照
して空いている前記メモリ領域を探し、このメモリ領域
に対応する前記エントリに当該フレーム番号、フィール
ド番号、画像領域番号を格納して有効フラグをセットす
るステップと、Ｂピクチャの復号化結果を前記所定行を単位として前記
Ｂバッファの前記メモリ領域に書き込み又は読み出す場
合、当該復号化結果の画像領域に対応するフレーム番
号、フィールド番号、画像領域番号と、前記Ｂバッファ
管理テーブルに格納されたフレーム番号、フィールド番
号及び画像領域番号とを比較し、全て一致するエントリ
に対応するアドレスを前記Ｂバッファに与えて、対応す
るメモリ領域に書き込み又は読み出すステップと、前記Ｂバッファに格納された復号化結果を前記所定行を
単位として読み出して表示する場合、表示中又は表示が
終了した復号化結果の画像領域に対応するフレーム番
号、フィールド番号、画像領域番号と、前記Ｂバッファ
管理テーブルに格納されたフレーム番号、フィールド番
号及び画像領域番号とを比較し、全て一致するエントリ
の前記有効フラグをリセットし、このエントリに対応す
る前記メモリ領域を表示終了後に開放するステップと、を備えることを特徴とする動画復号化装置用メモリ管理
方法。
【請求項２】前記Ｂバッファに格納された復号化結果を
読み出して表示するステップにおいて、表示中又は表示
が終了した復号化結果の画像領域に対応するフレーム番
号及び画像領域番号と、Ｂバッファ管理テーブルに格納
されたフレーム番号及び画像領域番号とを比較し、全て
一致する場合には、フィールド番号の一致又は不一致に
かかわらずこのエントリの前記有効フラグをリセット
し、このエントリに対応する当該フィールドの全メモリ
領域を表示終了後に開放するステップをさらに備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の動画復号化装置用メモリ
管理方法。
【請求項３】前記Ｂバッファに格納された復号化結果を
読み出して表示するステップにおいて、表示中又は表示
が終了した復号化結果の画像領域に対応するフレーム番
号及びフィールド番号と、Ｂバッファ管理テーブルに格
納されたフレーム番号及びフィールド番号とを比較し、
全て一致する場合には、画像領域番号の一致又は不一致
にかかわらずこのエントリの前記有効フラグをリセット
し、このエントリに対応する当該画像領域の全メモリ領
域を表示終了後に開放するステップをさらに備えること
を特徴とする請求項１又は２記載の動画復号化装置用メ
モリ管理方法。
【請求項４】Ｂピクチャの復号化結果をＢバッファに書
き込んで読み出すときのアドレスを管理するメモリ管理
装置であって、Ｂピクチャの画像領域を、１／４・フレームよりも小さ
い所定行毎に分割し、この所定行を単位として前記Ｂバ
ッファの異なるメモリ領域に格納するため、前記メモリ
領域と同数のエントリを有し、このエントリ毎にフレー
ム番号、フィールド番号、画像領域番号、有効フラグを
書き込むＢバッファ管理テーブルを格納するレジスタ
と、前記エントリ毎に対応して設けられ、前記メモリ領域の
確保を行うため、前記所定行を単位としてＢピクチャを
復号化する毎に前記有効フラグを参照して空いている前
記メモリ領域を探し、このメモリ領域に対応する前記エ
ントリに当該フレーム番号、フィールド番号、画像領域
番号を格納して有効フラグをセットするメモリ領域確保
手段と、前記エントリ毎に対応して設けられ、Ｂピクチャの復号
化結果を前記所定行を単位として前記Ｂバッファの前記
メモリ領域に書き込み又は読み出す場合、当該復号化結
果の画像領域に対応するフレーム番号、フィールド番
号、画像領域番号を入力され、Ｂバッファ管理テーブル
に格納されたフレーム番号、フィールド番号及び画像領
域番号と比較して、全て一致するエントリに対応する前
記メモリ領域を示すアドレスを前記Ｂバッファに出力す
ることによって、前記復号化結果を書き込ませ又は出力
させるアドレス変換手段と、前記エントリ毎に対応して設けられ、前記Ｂバッファに
格納された復号化結果を前記所定行を単位として読み出
して表示する場合、表示中又は表示が終了した復号化結
果の画像領域に対応するフレーム番号、フィールド番
号、画像領域番号を入力され、Ｂバッファ管理テーブル
に格納されたフレーム番号、フィールド番号及び画像領
域番号と比較し、全て一致するエントリの前記有効フラ
グをリセットし、このエントリに対応する前記メモリ領
域を表示終了後に開放させるメモリ領域開放手段と、を備えることを特徴とする動画復号化装置用メモリ管理
装置。
【請求項５】前記メモリ領域開放手段は、さらに、表示
中又は表示が終了した復号化結果の画像領域に対応する
フレーム番号及び画像領域番号を入力され、Ｂバッファ
管理テーブルに格納されたフレーム番号及び画像領域番
号と比較し、全て一致する場合には、フィールド番号の
一致又は不一致にかかわらずこのエントリの前記有効フ
ラグをリセットし、このエントリに対応する当該フィー
ルドの全メモリ領域を表示終了後に開放する手段を備え
ることを特徴とする請求項４記載の動画復号化装置用メ
モリ管理装置。
【請求項６】前記メモリ領域開放手段は、さらに、表示
中又は表示が終了した復号化結果の画像領域に対応する
フレーム番号及びフィールド番号を入力され、Ｂバッフ
ァ管理テーブルに格納されたフレーム番号及びフィール
ド番号と比較し、全て一致する場合には、画像領域番号
の一致又は不一致にかかわらずこのエントリの前記有効
フラグをリセットし、このエントリに対応する当該画像
領域の全メモリ領域を表示終了後に開放する手段を備え
ることを特徴とする請求項４又は５記載の動画復号化装
置用メモリ管理装置。
【請求項７】前記アドレス変換手段は、前記エントリ毎
に対応して設けられた比較手段であって、前記Ｂバッフ
ァに書き込み又は読み出しを行う復号化結果の画像領域
に対応するフレーム番号、フィールド番号、画像領域番
号をそれぞれ入力され、前記レジスタに格納された前記
Ｂバッファ管理テーブルにおける対応するエントリのフ
レーム番号、フィールド番号、画像領域番号とを比較し
て比較結果を出力する、前記比較手段と、前記エントリ毎の前記比較手段からそれぞれ比較結果を
与えられ、前記フレーム番号、フィールド番号、画像領
域番号の全てが一致したエントリに対応する前記メモリ
領域を示すアドレスを出力するアドレス出力手段と、を有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに
記載された動画復号化装置用メモリ管理装置。