JPH11164300A - 画像コーデック装置、画像復号化装置及び画像復号化方法 - Google Patents

画像コーデック装置、画像復号化装置及び画像復号化方法

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JPH11164300A
JPH11164300A JP33139797A JP33139797A JPH11164300A JP H11164300 A JPH11164300 A JP H11164300A JP 33139797 A JP33139797 A JP 33139797A JP 33139797 A JP33139797 A JP 33139797A JP H11164300 A JPH11164300 A JP H11164300A
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JP
Japan
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bit stream
decoding
image
vbv
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Application number
JP33139797A
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Inventor
Haruo Togashi
治夫 富樫
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 VBVを満足していないビットストリームを
リアルタイムにエンコード/デコードする画像コーデッ
ク装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 復号化側VBVバッファ21は、ビット
ストリームを受信、格納する。フレームヘッダ検出手段
22は、ビットストリームのフレームヘッダを検出す
る。復号化手段23は、フレームヘッダを2回検出した
場合に、復号化側VBVバッファ21に格納されている
1フレーム分のビットストリームの復号化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像コーデック装
置、画像復号化装置及び画像復号化方法に関し、特に画
像の符号化及び復号化を行い、ビットストリームをVB
V(Video Buffering Verifier) によって制御する画像
コーデック装置、画像の復号化を行い、ビットストリー
ムをVBVによって制御する画像復号化装置及び画像の
復号化を行い、ビットストリームをVBVによって制御
する画像復号化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MPEGは音声/データ/画像を統合的
に扱う技術としてマルチメディア時代の中核技術であ
り、LANや放送などの通信アプリケーションに幅広く
対応できるように標準化されている。
【0003】また、膨大な情報量を持つ動画像に対する
圧縮技術では、ハイブリッド符号化方式がベースになっ
ており、さらにMPEG2では、エンコード、デコード
が矛盾なく行えるように、VBVといった概念が定義さ
れている。
【0004】VBVはエンコーダ出力に接続される仮想
デコーダモデルであり、このモデルに含まれるVBVバ
ッファの占有量に対する拘束条件によって、ピクチャに
ビットを分配するためのビットストリームに対する制限
を規定している。
【0005】したがって、従来リアルタイムでの符号
化、復号化を行う場合、ビットストリームのレートは復
号化器のVBVバッファサイズを満足する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のVBVバッファを持つ復号化器で、VBVを満足
していないビットストリームを復号化する場合には、例
えばDVD等の蓄積メディア系のアプリケーションで用
いられているように、一旦あらかじめビットストリーム
をディスクストリーム上に蓄え、それを復号化する方法
(非リアルタイム)が採られている。
【0007】このように、VBVを満足していないビッ
トストリームは、従来ではリアルタイムに符号化、復号
化することができないといった問題があった。本発明は
このような点に鑑みてなされたものであり、VBVを満
足していないビットストリームをリアルタイムにエンコ
ード/デコードする画像コーデック装置を提供すること
を目的とする。
【0008】また、本発明の他の目的は、VBVを満足
していないビットストリームをリアルタイムにデコード
する画像復号化装置を提供することである。さらに、本
発明の他の目的は、VBVを満足していないビットスト
リームをリアルタイムにデコードする画像復号化方法を
提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、画像の符号化及び復号化を行い、ビットストリーム
をVBVによって制御する画像コーデック装置におい
て、符合化側VBVバッファを通じて、固定または可変
レートいずれかの前記ビットストリームを出力する画像
符号化装置と、前記ビットストリームを受信、格納する
復号化側VBVバッファと、前記ビットストリームのフ
レームヘッダを検出するフレームヘッダ検出手段と、前
記フレームヘッダ検出手段で前記フレームヘッダを2回
検出した場合に、前記復号化側VBVバッファに格納さ
れている1フレーム分の前記ビットストリームの復号化
を行う復号化手段と、から構成される画像復号化装置
と、を有することを特徴とする画像コーデック装置が提
供される。
【0010】ここで、復号化側VBVバッファは、ビッ
トストリームを受信、格納する。フレームヘッダ検出手
段は、ビットストリームのフレームヘッダを検出する。
復号化手段は、フレームヘッダ検出手段でフレームヘッ
ダを2回検出した場合に、復号化側VBVバッファに格
納されている1フレーム分のビットストリームの復号化
を行う。
【0011】また、画像の復号化を行い、ビットストリ
ームをVBVによって制御する画像復号化方法におい
て、符号化された前記ビットストリームをVBVバッフ
ァで受信、格納し、前記ビットストリームのフレームヘ
ッダを検出し、前記フレームヘッダを2回検出した場合
に、前記VBVバッファに格納されている1フレーム分
の前記ビットストリームの復号化を行うことを特徴とす
る画像復号化方法が提供される。
【0012】ここで、ビットストリームのフレームヘッ
ダを検出し、フレームヘッダを2回検出した場合に、V
BVバッファに格納されている1フレーム分のビットス
トリームの復号化を行う。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の画像コーデック装
置の原理図である。
【0014】画像コーデック装置1は、画像の符号化
(以下、エンコード)を行う画像符号化装置10と、画
像の復号化(以下、デコード)を行う画像復号化装置2
0とから構成され、ビットストリームをVBVによって
制御する。
【0015】画像符号化装置10は、符合化側VBVバ
ッファ11を通じて、リアルタイムにエンコードされた
固定または可変レートいずれかのビットストリームを出
力する。
【0016】符号化側VBVバッファ11は、MPEG
2のMP@MLにより定められているVBVを満足する
ために最低1.75Mbitの容量を持つVBVバッフ
ァである。
【0017】画像復号化装置20では、復号化側VBV
バッファ21で、ビットストリームを受信、格納する。
復号化側VBVバッファ21も、同様にMPEG2のM
P@MLにより定められているVBVを満足するために
最低1.75Mbitの容量を持つVBVバッファであ
る。
【0018】フレームヘッダ検出手段22は、ビットス
トリームのフレームヘッダを検出する。復号化手段23
は、フレームヘッダ検出手段22がフレームヘッダを2
回検出した場合に、復号化側VBVバッファ21に格納
されている1フレーム分のビットストリームのデコード
を行う。
【0019】なお、図では1回目のフレームヘッダを持
つビットストリームB1が復号化手段23でデコードさ
れ、2回目のフレームヘッダを持つビットストリームB
2が復号化側VBVバッファ21に格納されている。
【0020】次に画像復号化装置20の動作について詳
しく説明する。図2は本発明の画像復号化装置20の動
作手順を示すフローチャートである。 〔S1〕画像符号化装置10がエンコードをスタートし
てから、フレームヘッダ検出手段22は1回目のフレー
ムヘッダを検出する。 〔S2〕復号化側VBVバッファ21は、1回目のフレ
ームヘッダを持つビットストリームB1を格納する。 〔S3〕フレームヘッダ検出手段22は、2回目のフレ
ームヘッダを検出する。 〔S4〕復号化側VBVバッファ21に格納されている
ビットストリームB1が復号化手段23でデコードされ
る。 〔S5〕復号化側VBVバッファ21は、2回目のフレ
ームヘッダを持つビットストリームB2を格納する。
【0021】以上説明したように本発明の画像コーデッ
ク装置1は、ビットストリームのフレームヘッダを2回
検出した際に、復号化側VBVバッファ21に格納され
ている1フレーム分のビットストリームの復号化を行う
構成とした。これにより、VBVを満足してないビット
ストリームに対しても、リアルタイムにエンコード/デ
コードすることが可能になる。
【0022】次に本発明を適用しないで、符号化器と復
号化器の間にメモリを用いて、リアルタイムのエンコー
ド/デコードを行った場合について説明する。復号化器
において、ビットストリーム(ピクチャスタートコー
ド)がVBVバッファに入力されてからデコードを開始
するまでの時間は、符号化器により指示されるvbv
delayで定められる。
【0023】vbv delayの値が最大値の場合に
はVBVバッファに空きがなくなった時点でデコードを
開始する。以降vbv delayの値が最大値と仮定
して説明する。
【0024】図3はリアルタイムのエンコード/デコー
ドを行う際に符号化器と復号化器の間にメモリを配置し
た場合の構成を示す図である。符号化器10aは符号化
側VBVバッファ11aを含む。復号化器20aは復号
化側VBVバッファ21aを含む。そして、メモリ30
を介して符号化器10aと復号化器20aは接続する。
【0025】ここで、各フレームに対する情報発生量を
最初の10フレームを0.175Mbit、次の10フ
レームを1.175Mbit、さらに次の10フレーム
を0.175Mbitとして、レートコントロール(V
BVを満たしていない)されたビットストリームをリア
ルタイムにエンコード/デコードするものとする。
【0026】図4は符号化側VBVバッファ11a、復
号化側VBVバッファ21a及びメモリ30のビットス
トリーム蓄積遷移を示す図である。縦軸に蓄積ビット量
(Mbit)、横軸にフレーム数をとる。
【0027】今、符号化器10aの符号化側VBVバッ
ファ11aに発生したビットストリームは、メモリ30
に空きがある限り瞬時に送られる。また、メモリ30に
存在するビットストリームは復号化器20aの復号化側
VBVバッファ21aに空きがある限り瞬時に送られ
る。
【0028】符号化器10aがエンコードを開始した時
点では、メモリ30と各VBVバッファ11a、21a
は空きがあるので、初めの10フレーム(1〜10)分
のビットストリームは即座に復号化側VBVバッファ2
1aに蓄えられる。
【0029】また、初めの10フレーム(1〜10)の
エンコードが終了した時点で復号化側VBVバッファ2
1aが満杯になるので、この時点で復号化器20aがデ
コードを開始する。
【0030】次の10フレーム(11〜20)をエンコ
ードして得られるビットストリームは、先の10フレー
ム(1〜10)をエンコードして得られたビットストリ
ームより十分発生量が多いので、復号化側VBVバッフ
ァ21aは常に満杯になる。
【0031】よって、ビットストリームはメモリ30、
さらに符号化側VBVバッファ11aに蓄えられてい
く。(ここで図4において、符号化側VBVバッファ1
0aからメモリ30への順番で、ビットストリームが蓄
えられているように描かれているが、両者を1個のメモ
リと考えればその順番は意味を持たない。)さらに、次
の10フレーム(21〜30)をエンコードして得られ
るビットストリームは、先の10フレーム(11〜2
0)をエンコードして得られたビットストリームより十
分発生量が少ないので、メモリ30、符号化側VBVバ
ッファ11aが空いてくる。
【0032】以上説明したように、本発明を用いずにV
BVを満足しないビットストリームをリアルタイムにエ
ンコード/デコードする際には、メモリ(上記の例では
10Mbit)30が必要となる。
【0033】また、上記の例では、符号化器10aのエ
ンコードがスタートしてから、30フレームの事例につ
いて述べたが、現実にはDVDでは2時間位の映像が考
えられる。
【0034】この場合、1フレームあたりの発生量を最
初の1時間を0.175Mbit、次の1時間を1.1
75Mbitとしてレートコントロールすると、1Mb
it×30フレーム×3600秒=108000Mbi
tのメモリが必要である。
【0035】また、任意のレートコントロールに対応す
るにはその映像すべてビットストリーム分のメモリが必
要である。さらに、DVDのように1個のプログラムの
映像時間が限定されない放送のように永遠と続く映像で
ある場合は、無限のメモリが必要となり装置化が不可能
である。
【0036】したがって、本発明のように、ビットスト
リームのフレームヘッダを2回検出した際に、復号化側
VBVバッファ21に格納されている1フレーム分のビ
ットストリームのデコードを行えば、VBVを満足して
いないビットストリームに対してもリアルタイムにエン
コード/デコードを行うことができる。
【0037】次に本発明の復号化側VBVバッファ21
のビットストリーム蓄積遷移状態について説明する。図
5は復号化側VBVバッファ21のビットストリーム蓄
積遷移を示す図である。縦軸に蓄積ビット量(Mbi
t)、横軸にフレーム数をとる。
【0038】本発明では復号化側VBVバッファ21に
1フレーム分のビットストリームが格納されたら、復号
化手段23がデコードを行うことにした。したがって、
復号化手段23がデコードをスタートする時点で1フレ
ーム分のビットストリームが復号化VBVバッファ21
に蓄えられていて、そのフレームをデコードしている間
にちょうど次のフレーム分のビットストリームが復号化
側VBVバッファ21に蓄えられるので、復号化側VB
Vバッファ21はアンダーフローしない。
【0039】また、1フレームの最大発生量は、復号化
側VBVバッファ21の大きさ(1.75Mbit)で
あるのでオーバーフローしない。さらに、画像符号化装
置10の符号化側VBVバッファ11は復号化側VBV
バッファ21が満杯であり続けることがないので常時空
である。
【0040】以上説明したように、ビットストリームの
フレームヘッダを2回検出した際に、復号化側VBVバ
ッファ21に格納されている1フレーム分のビットスト
リームの復号化を行う構成とした。
【0041】これにより、VBVを満足してないビット
ストリームをリアルタイムにエンコード/デコードする
ことを可能になる。また、DVD等の蓄積メディアのた
めのビットストリームを作成しながら、同時にそのデコ
ード画像を確認することができる。
【0042】次に本発明の画像復号化方法について説明
する。図6は本発明の画像復号化方法の処理手順を示す
フローチャートである。 〔S10〕符号化されたビットストリームをVBVバッ
ファで受信、格納する。 〔S11〕ビットストリームのフレームヘッダを2回検
出する。 〔S12〕フレームヘッダを2回検出した後に、VBV
バッファに格納されている1フレーム分のビットストリ
ームを取り出して復号化を行う。その後は、次のビット
ストリームがVBVバッファに格納される。
【0043】以上説明したように、本発明の画像復号化
方法は、ビットストリームのフレームヘッダを2回検出
した際に、復号化側VBVバッファに格納されている1
フレーム分のビットストリームの復号化を行うものとし
た。これにより、VBVを満足してないビットストリー
ムに対しても、リアルタイムにデコードすることが可能
になる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像コーデ
ック装置は、ビットストリームのフレームヘッダを2回
検出した際に、復号化側VBVバッファに格納されてい
る1フレーム分のビットストリームの復号化を行う構成
とした。これにより、VBVを満足してないビットスト
リームに対しても、リアルタイムにエンコード/デコー
ドすることが可能になる。
【0045】また、本発明の画像復号化方法は、ビット
ストリームのフレームヘッダを2回検出した際に、復号
化側VBVバッファに格納されている1フレーム分のビ
ットストリームの復号化を行うものとした。これによ
り、VBVを満足してないビットストリームに対して
も、リアルタイムにデコードすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像コーデック装置の原理図である。
【図2】本発明の画像復号化装置の動作手順を示すフロ
ーチャートである。
【図3】リアルタイムのエンコード/デコードを行う際
に符号化器と復号化器の間にメモリを配置した場合の構
成を示す図である。
【図4】符号化側VBVバッファ、復号化側VBVバッ
ファ及びメモリのビットストリーム蓄積遷移を示す図で
ある。
【図5】復号化側VBVバッファのビットストリーム蓄
積遷移を示す図である。
【図6】本発明の画像復号化方法の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1……画像コーデック装置、10……画像符号化装置、
11……符号化側VBVバッファ、20……画像復号化
装置、21……復号化側VBVバッファ、22……フレ
ームヘッダ検出手段、23……復号化手段、B1……1
回目のフレームヘッダを持つビットストリーム、B2…
…2回目のフレームヘッダを持つビットストリーム。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像の符号化及び復号化を行い、ビット
    ストリームをVBVによって制御する画像コーデック装
    置において、 符合化側VBVバッファを通じて、固定または可変レー
    トいずれかの前記ビットストリームを出力する画像符号
    化装置と、 前記ビットストリームを受信、格納する復号化側VBV
    バッファと、前記ビットストリームのフレームヘッダを
    検出するフレームヘッダ検出手段と、前記フレームヘッ
    ダ検出手段で前記フレームヘッダを2回検出した場合
    に、前記復号化側VBVバッファに格納されている1フ
    レーム分の前記ビットストリームの復号化を行う復号化
    手段と、から構成される画像復号化装置と、 を有することを特徴とする画像コーデック装置。
  2. 【請求項2】 前記画像復号化装置は、リアルタイムに
    符号化され、かつ前記復号化側VBVバッファのバッフ
    ァサイズを満足しないレートである前記ビットストリー
    ムを、リアルタイムに復号化することを特徴とする請求
    項1記載の画像コーデック装置。
  3. 【請求項3】 画像の復号化を行い、ビットストリーム
    をVBVによって制御する画像復号化装置において、 符号化された前記ビットストリームを受信、格納する復
    号化側VBVバッファと、 前記ビットストリームのフレームヘッダを検出するフレ
    ームヘッダ検出手段と、 前記フレームヘッダ検出手段で前記フレームヘッダを2
    回検出した場合に、前記復号化側VBVバッファに格納
    されている1フレーム分の前記ビットストリームの復号
    化を行う復号化手段と、 を有することを特徴とする画像復号化装置。
  4. 【請求項4】 画像の復号化を行い、ビットストリーム
    をVBVによって制御する画像復号化方法において、 符号化された前記ビットストリームをVBVバッファで
    受信、格納し、 前記ビットストリームのフレームヘッダを検出し、 前記フレームヘッダを2回検出した場合に、前記VBV
    バッファに格納されている1フレーム分の前記ビットス
    トリームの復号化を行うことを特徴とする画像復号化方
    法。
JP33139797A 1997-12-02 1997-12-02 画像コーデック装置、画像復号化装置及び画像復号化方法 Pending JPH11164300A (ja)

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