JPH11298903A - ディジタル画像復号装置及び方法、並びに提供媒体 - Google Patents
ディジタル画像復号装置及び方法、並びに提供媒体Info
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレームメモリのバンド幅の使用効率を改善
することができるようにする。 【解決手段】 動き補償用バッファメモリ１６を、動き
補償予測部１７と同一のＩＣ１内に形成し、参照される
可能性のある範囲の画像データを、マクロブロック単位
で転送を行う。また、フレームメモリ２から動き補償用
バッファメモリ１６への転送は、ライン単位で行う。
することができるようにする。 【解決手段】 動き補償用バッファメモリ１６を、動き
補償予測部１７と同一のＩＣ１内に形成し、参照される
可能性のある範囲の画像データを、マクロブロック単位
で転送を行う。また、フレームメモリ２から動き補償用
バッファメモリ１６への転送は、ライン単位で行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像復
号装置及び方法、並びに提供媒体に関し、特に、フレー
ムメモリのバンド幅の使用効率を改善することができる
ようにしたディジタル画像復号装置及び方法、並びに提
供媒体に関する。
号装置及び方法、並びに提供媒体に関し、特に、フレー
ムメモリのバンド幅の使用効率を改善することができる
ようにしたディジタル画像復号装置及び方法、並びに提
供媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のMPEG2（Moving Picture Experts
Group 2）方式のディジタル画像復号装置の構成例を図
９に示す。MPEG2方式によって圧縮符号化された画像デ
ータがＩＣ７０のFIFO (First In First Out)部７１に
供給されると、FIFO部７１は、画像データを一時的に記
憶し、その後に可変長復号部７２に供給する。
Group 2）方式のディジタル画像復号装置の構成例を図
９に示す。MPEG2方式によって圧縮符号化された画像デ
ータがＩＣ７０のFIFO (First In First Out)部７１に
供給されると、FIFO部７１は、画像データを一時的に記
憶し、その後に可変長復号部７２に供給する。
【０００３】可変長復号部７２は、FIFO部７１より供給
されたデータを可変長復号し、動きベクトルを動き補償
予測部７７に、また、量子化ステップを逆量子化部７３
に、それぞれ出力するとともに、復号された画像データ
を逆量子化部７３に出力する。
されたデータを可変長復号し、動きベクトルを動き補償
予測部７７に、また、量子化ステップを逆量子化部７３
に、それぞれ出力するとともに、復号された画像データ
を逆量子化部７３に出力する。
【０００４】逆量子化部７３は、可変長復号部７２より
供給された画像データを、同じく可変長復号部７２より
供給された量子化ステップに従って逆量子化し、逆DCT
（離散コサイン変換）変換部７４に出力する。逆量子化
部７３より出力されたデータ（DCT変換係数）は、逆DCT
変換部７４で、逆DCT変換処理され、元の画像データに
戻される。逆DCT変換部７４は、このデータを、動き補
償予測部７７が演算器７５に出力するデータと同一の配
列状態になるように並び替えを行い、演算器７５に出力
する。
供給された画像データを、同じく可変長復号部７２より
供給された量子化ステップに従って逆量子化し、逆DCT
（離散コサイン変換）変換部７４に出力する。逆量子化
部７３より出力されたデータ（DCT変換係数）は、逆DCT
変換部７４で、逆DCT変換処理され、元の画像データに
戻される。逆DCT変換部７４は、このデータを、動き補
償予測部７７が演算器７５に出力するデータと同一の配
列状態になるように並び替えを行い、演算器７５に出力
する。
【０００５】イントラ（フレーム内処理）モードの場
合、逆DCT変換部７４で、逆DCT変換された画像データが
そのまま復号画像データとして出力される。
合、逆DCT変換部７４で、逆DCT変換された画像データが
そのまま復号画像データとして出力される。
【０００６】動き補償予測モードの場合、動き補償予測
部７７は、可変長復号部７２より供給される動きベクト
ルと、ＩＣ７０に対して外付けされているフレームメモ
リ７６に記憶されている参照画像を用いて予測値を演算
する。演算器７５は、逆DCT変換部７４から供給される
画像データ（差分データ）と動き補償予測部７７から供
給される予測値とを加算して、復号画像データとして出
力する。
部７７は、可変長復号部７２より供給される動きベクト
ルと、ＩＣ７０に対して外付けされているフレームメモ
リ７６に記憶されている参照画像を用いて予測値を演算
する。演算器７５は、逆DCT変換部７４から供給される
画像データ（差分データ）と動き補償予測部７７から供
給される予測値とを加算して、復号画像データとして出
力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成では、マクロブロック（１６×１６画素）の動き補
償予測値を求める場合、動き補償予測部７７は、参照画
像データとして１７×１７画素の画像データを、前方向
及び後方向それぞれフレームメモリ７６から読み出さな
ければならない（ライン単位ではなく、ブロック単位で
読み出さなければならない）。そのため、動き補償予測
部７７は、ＩＣ７０に対して外付けのフレームメモリ７
６の読み出しアドレスの切り替えを頻繁に行わなければ
ならず、高速な読み出しができず、その間に待ち時間が
発生するという課題があった。
構成では、マクロブロック（１６×１６画素）の動き補
償予測値を求める場合、動き補償予測部７７は、参照画
像データとして１７×１７画素の画像データを、前方向
及び後方向それぞれフレームメモリ７６から読み出さな
ければならない（ライン単位ではなく、ブロック単位で
読み出さなければならない）。そのため、動き補償予測
部７７は、ＩＣ７０に対して外付けのフレームメモリ７
６の読み出しアドレスの切り替えを頻繁に行わなければ
ならず、高速な読み出しができず、その間に待ち時間が
発生するという課題があった。
【０００８】また、待ち時間の間、動き補償予測部７７
は、参照画像データの読み込みができないため、フレー
ムメモリ７６のバンド幅の使用効率が悪いという課題が
あった。
は、参照画像データの読み込みができないため、フレー
ムメモリ７６のバンド幅の使用効率が悪いという課題が
あった。
【０００９】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、フレームメモリ７６のバンド幅の使用効
率を改善することを可能とするものである。
たものであり、フレームメモリ７６のバンド幅の使用効
率を改善することを可能とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のディジ
タル画像復号装置は、入力される画像データを復号する
復号手段と、復号手段から供給される画像データを逆量
子化する逆量子化手段と、逆量子化手段から供給される
データを変換する変換手段と、参照画像データを記憶す
る第１の記憶手段と、参照画像データに動きベクトルを
作用させて動き補償予測値を演算する動き補償予測手段
と、変換手段から出力される画像データと動き補償予測
手段から出力される予測値を加算して、参照画像データ
を演算する演算手段と、第１の記憶手段に記憶されてい
る参照画像データのうち、動き補償予測手段で参照され
る可能性のある範囲の画像データを記憶し、動き補償予
測手段に供給する第２の記憶手段とを備えることを特徴
とする。
タル画像復号装置は、入力される画像データを復号する
復号手段と、復号手段から供給される画像データを逆量
子化する逆量子化手段と、逆量子化手段から供給される
データを変換する変換手段と、参照画像データを記憶す
る第１の記憶手段と、参照画像データに動きベクトルを
作用させて動き補償予測値を演算する動き補償予測手段
と、変換手段から出力される画像データと動き補償予測
手段から出力される予測値を加算して、参照画像データ
を演算する演算手段と、第１の記憶手段に記憶されてい
る参照画像データのうち、動き補償予測手段で参照され
る可能性のある範囲の画像データを記憶し、動き補償予
測手段に供給する第２の記憶手段とを備えることを特徴
とする。
【００１１】請求項４に記載のディジタル画像復号方法
は、入力される画像データを復号する復号ステップと、
復号ステップから供給される画像データを逆量子化する
逆量子化ステップと、逆量子化ステップから供給される
データを変換する変換ステップと、参照画像データを記
憶する第１の記憶ステップと、参照画像データに動きベ
クトルを作用させて動き補償予測値を演算する動き補償
予測ステップと、変換ステップから出力される画像デー
タと動き補償予測ステップから出力される予測値を加算
して、参照画像データを演算する演算ステップと、第１
の記憶ステップで記憶されている参照画像データのう
ち、動き補償予測ステップで参照される可能性のある範
囲の画像データを記憶し、動き補償予測ステップに供給
する第２の記憶ステップとを含むことを特徴とする。
は、入力される画像データを復号する復号ステップと、
復号ステップから供給される画像データを逆量子化する
逆量子化ステップと、逆量子化ステップから供給される
データを変換する変換ステップと、参照画像データを記
憶する第１の記憶ステップと、参照画像データに動きベ
クトルを作用させて動き補償予測値を演算する動き補償
予測ステップと、変換ステップから出力される画像デー
タと動き補償予測ステップから出力される予測値を加算
して、参照画像データを演算する演算ステップと、第１
の記憶ステップで記憶されている参照画像データのう
ち、動き補償予測ステップで参照される可能性のある範
囲の画像データを記憶し、動き補償予測ステップに供給
する第２の記憶ステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】請求項５に記載の提供媒体は、入力される
画像データを復号する復号ステップと、復号ステップか
ら供給される画像データを逆量子化する逆量子化ステッ
プと、逆量子化ステップから供給されるデータを変換す
る変換ステップと、参照画像データを記憶する第１の記
憶ステップと、参照画像データに動きベクトルを作用さ
せて動き補償予測値を演算する動き補償予測ステップ
と、変換ステップから出力される画像データと動き補償
予測ステップから出力される予測値を加算して、参照画
像データを演算する演算ステップと、第１の記憶ステッ
プで記憶されている参照画像データのうち、動き補償予
測ステップで参照される可能性のある範囲の画像データ
を記憶し、動き補償予測ステップに供給する第２の記憶
ステップとを含む処理をディジタル画像復号装置に実行
させるプログラムを提供することを特徴とする。
画像データを復号する復号ステップと、復号ステップか
ら供給される画像データを逆量子化する逆量子化ステッ
プと、逆量子化ステップから供給されるデータを変換す
る変換ステップと、参照画像データを記憶する第１の記
憶ステップと、参照画像データに動きベクトルを作用さ
せて動き補償予測値を演算する動き補償予測ステップ
と、変換ステップから出力される画像データと動き補償
予測ステップから出力される予測値を加算して、参照画
像データを演算する演算ステップと、第１の記憶ステッ
プで記憶されている参照画像データのうち、動き補償予
測ステップで参照される可能性のある範囲の画像データ
を記憶し、動き補償予測ステップに供給する第２の記憶
ステップとを含む処理をディジタル画像復号装置に実行
させるプログラムを提供することを特徴とする。
【００１３】請求項１に記載のディジタル画像復号装置
においては、復号手段が、入力される画像データを復号
し、逆量子化手段が、復号手段から供給される画像デー
タを逆量子化し、変換手段が、逆量子化手段から供給さ
れるデータを変換し、第１の記憶手段が、参照画像デー
タを記憶し、動き補償予測手段が、参照画像データに動
きベクトルを作用させて動き補償予測値を演算し、演算
手段が、変換手段から出力される画像データと動き補償
予測手段から出力される予測値を加算して、参照画像デ
ータを演算し、第２の記憶手段が、第１の記憶手段に記
憶されている参照画像データのうち、動き補償予測手段
で参照される可能性のある範囲の画像データを記憶し、
動き補償予測手段に供給する。
においては、復号手段が、入力される画像データを復号
し、逆量子化手段が、復号手段から供給される画像デー
タを逆量子化し、変換手段が、逆量子化手段から供給さ
れるデータを変換し、第１の記憶手段が、参照画像デー
タを記憶し、動き補償予測手段が、参照画像データに動
きベクトルを作用させて動き補償予測値を演算し、演算
手段が、変換手段から出力される画像データと動き補償
予測手段から出力される予測値を加算して、参照画像デ
ータを演算し、第２の記憶手段が、第１の記憶手段に記
憶されている参照画像データのうち、動き補償予測手段
で参照される可能性のある範囲の画像データを記憶し、
動き補償予測手段に供給する。
【００１４】請求項４に記載のディジタル画像復号方法
及び請求項５に記載の提供媒体においては、復号ステッ
プで、入力される画像データを復号し、逆量子化ステッ
プで、復号ステップから供給される画像データを逆量子
化し、変換ステップで、逆量子化ステップから供給され
るデータを変換し、第１の記憶ステップで、参照画像デ
ータを記憶し、動き補償予測ステップで、参照画像デー
タに動きベクトルを作用させて動き補償予測値を演算
し、演算ステップで、変換ステップから出力される画像
データと動き補償予測ステップから出力される予測値を
加算して、参照画像データを演算し、第２の記憶ステッ
プで、第１の記憶ステップで記憶されている参照画像デ
ータのうち、動き補償予測ステップで参照される可能性
のある範囲の画像データを記憶し、動き補償予測ステッ
プに供給する。
及び請求項５に記載の提供媒体においては、復号ステッ
プで、入力される画像データを復号し、逆量子化ステッ
プで、復号ステップから供給される画像データを逆量子
化し、変換ステップで、逆量子化ステップから供給され
るデータを変換し、第１の記憶ステップで、参照画像デ
ータを記憶し、動き補償予測ステップで、参照画像デー
タに動きベクトルを作用させて動き補償予測値を演算
し、演算ステップで、変換ステップから出力される画像
データと動き補償予測ステップから出力される予測値を
加算して、参照画像データを演算し、第２の記憶ステッ
プで、第１の記憶ステップで記憶されている参照画像デ
ータのうち、動き補償予測ステップで参照される可能性
のある範囲の画像データを記憶し、動き補償予測ステッ
プに供給する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と、以下
の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手
段の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を
付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。
但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定する
ことを意味するものではない。
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と、以下
の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手
段の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を
付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。
但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定する
ことを意味するものではない。
【００１６】即ち、請求項１に記載のディジタル画像復
号装置は、入力される画像データを復号する復号手段
（例えば、図１に示す可変長復号部１２）と、復号手段
から供給される画像データを逆量子化する逆量子化手段
（例えば、図１に示す逆量子化部１３）と、逆量子化手
段から供給されるデータを変換する変換手段（例えば、
図１に示す逆DCT変換部１４）と、参照画像データを記
憶する第１の記憶手段（例えば、図１に示すフレームメ
モリ２）と、参照画像データに動きベクトルを作用させ
て動き補償予測値を演算する動き補償予測手段（例え
ば、図１に示す動き補償予測部１７）と、変換手段から
出力される画像データと動き補償予測手段から出力され
る予測値を加算して、参照画像データを演算する演算手
段（例えば、図１に示す演算器１５）と、第１の記憶手
段に記憶されている参照画像データのうち、動き補償予
測手段で参照される可能性のある範囲の画像データを記
憶し、動き補償予測手段に供給する第２の記憶手段（例
えば、図１に示す動き補償用バッファメモリ１６）とを
備えることを特徴とする。
号装置は、入力される画像データを復号する復号手段
（例えば、図１に示す可変長復号部１２）と、復号手段
から供給される画像データを逆量子化する逆量子化手段
（例えば、図１に示す逆量子化部１３）と、逆量子化手
段から供給されるデータを変換する変換手段（例えば、
図１に示す逆DCT変換部１４）と、参照画像データを記
憶する第１の記憶手段（例えば、図１に示すフレームメ
モリ２）と、参照画像データに動きベクトルを作用させ
て動き補償予測値を演算する動き補償予測手段（例え
ば、図１に示す動き補償予測部１７）と、変換手段から
出力される画像データと動き補償予測手段から出力され
る予測値を加算して、参照画像データを演算する演算手
段（例えば、図１に示す演算器１５）と、第１の記憶手
段に記憶されている参照画像データのうち、動き補償予
測手段で参照される可能性のある範囲の画像データを記
憶し、動き補償予測手段に供給する第２の記憶手段（例
えば、図１に示す動き補償用バッファメモリ１６）とを
備えることを特徴とする。
【００１７】図１は、本発明のディジタル画像復号装置
の一実施の形態の構成を示すブロック図である。ここ
で、FIFO部１１、可変長復号部１２、逆量子化部１３、
逆DCT変換部１４、演算器１５、動き補償用バッファメ
モリ１６、及び動き補償予測部１７は、集積化されてＩ
Ｃ１を構成している。フレームメモリ２は、ＩＣ１とは
別の外付けのメモリとされている。
の一実施の形態の構成を示すブロック図である。ここ
で、FIFO部１１、可変長復号部１２、逆量子化部１３、
逆DCT変換部１４、演算器１５、動き補償用バッファメ
モリ１６、及び動き補償予測部１７は、集積化されてＩ
Ｃ１を構成している。フレームメモリ２は、ＩＣ１とは
別の外付けのメモリとされている。
【００１８】MPEG2方式によって圧縮符号化された画像
データがFIFO部１１に供給されると、FIFO部１１は、画
像データを一時的に記憶し、その後に可変長復号部１２
に供給する。
データがFIFO部１１に供給されると、FIFO部１１は、画
像データを一時的に記憶し、その後に可変長復号部１２
に供給する。
【００１９】可変長復号部１２は、FIFO部１１より供給
されたデータを可変長復号し、動きベクトルを動き補償
予測部１７に、また、量子化ステップを逆量子化部１３
に、それぞれ出力するとともに、復号された画像データ
を逆量子化部１３に出力する。
されたデータを可変長復号し、動きベクトルを動き補償
予測部１７に、また、量子化ステップを逆量子化部１３
に、それぞれ出力するとともに、復号された画像データ
を逆量子化部１３に出力する。
【００２０】逆量子化部１３は、可変長復号部１２より
供給された画像データを、同じく可変長復号部１２より
供給された量子化ステップに従って逆量子化し、逆DCT
変換部１４に出力する。逆量子化部１３より出力された
データ（DCT変換係数）は、逆DCT変換部１４で、逆DCT
変換処理され、元の画像データに戻される。逆DCT変換
部１４は、このデータを、動き補償予測部１７が演算器
１５に出力するデータ（予測値）と同一の配列状態（ラ
インスキャン配列状態）になるように並び替えを行い、
演算器１５に出力する。
供給された画像データを、同じく可変長復号部１２より
供給された量子化ステップに従って逆量子化し、逆DCT
変換部１４に出力する。逆量子化部１３より出力された
データ（DCT変換係数）は、逆DCT変換部１４で、逆DCT
変換処理され、元の画像データに戻される。逆DCT変換
部１４は、このデータを、動き補償予測部１７が演算器
１５に出力するデータ（予測値）と同一の配列状態（ラ
インスキャン配列状態）になるように並び替えを行い、
演算器１５に出力する。
【００２１】尚、ここでGOP（Group of Picture）は、
図２に示すように、Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐピクチ
ャの順に符号化されているものとする。
図２に示すように、Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐピクチ
ャの順に符号化されているものとする。
【００２２】逆DCT変換部１４より供給された画像デー
タが、Ｉピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器１５より出力され、演算器１５に後に入力される画
像データ（ＰピクチャまたはＢピクチャのデータ）の予
測画像データ生成のための参照画像データとして、フレ
ームメモリ２の前方予測画像部（図示せず）に供給され
て記憶される。
タが、Ｉピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器１５より出力され、演算器１５に後に入力される画
像データ（ＰピクチャまたはＢピクチャのデータ）の予
測画像データ生成のための参照画像データとして、フレ
ームメモリ２の前方予測画像部（図示せず）に供給され
て記憶される。
【００２３】逆DCT変換部１４より供給された画像デー
タが、その３フレーム前の画像データを参照画像データ
とするＰピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ２の前方予測画像部
（図示せず）に記憶されている３フレーム前の参照画像
データ（Ｉピクチャのデータ）が動き補償用バッファメ
モリ１６を介して読み出され、動き補償予測部１７で可
変長復号部１２より出力された動きベクトルに対応する
動き補償が施され、予測画像データとされる。この予測
画像データは、演算器１５において、逆DCT変換部１４
より供給された画像データ（差分のデータ）と加算さ
れ、出力される。この加算されたデータ、即ち、復号さ
れたＰピクチャのデータは、演算器１５に後に入力され
る画像データ（ＢピクチャまたはＰピクチャのデータ）
の予測画像データ生成のための参照画像データとして、
フレームメモリ２の後方予測画像部（図示せず）に供給
されて記憶される。
タが、その３フレーム前の画像データを参照画像データ
とするＰピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ２の前方予測画像部
（図示せず）に記憶されている３フレーム前の参照画像
データ（Ｉピクチャのデータ）が動き補償用バッファメ
モリ１６を介して読み出され、動き補償予測部１７で可
変長復号部１２より出力された動きベクトルに対応する
動き補償が施され、予測画像データとされる。この予測
画像データは、演算器１５において、逆DCT変換部１４
より供給された画像データ（差分のデータ）と加算さ
れ、出力される。この加算されたデータ、即ち、復号さ
れたＰピクチャのデータは、演算器１５に後に入力され
る画像データ（ＢピクチャまたはＰピクチャのデータ）
の予測画像データ生成のための参照画像データとして、
フレームメモリ２の後方予測画像部（図示せず）に供給
されて記憶される。
【００２４】逆DCT変換部１４より供給された画像デー
タが、Ｂピクチャのデータである場合、可変長復号部１
２より供給された予測モードに対応して、フレームメモ
リ２の前方予測画像部に記憶されているＩピクチャの参
照画像データ（前方予測モードの場合）、後方予測画像
部に記憶されているＰピクチャの参照画像データ（後方
予測モードの場合）、または、その両方の参照画像デー
タ（両方向予測モードの場合）が、動き補償用バッファ
メモリ１６を介して読み出され、動き補償予測部１７に
おいて、可変長復号部１２より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施されて、予測画像が生成され
る。この予測画像データは、演算器１５において、逆DC
T変換部１４より供給された画像データ（差分のデー
タ）と加算され、出力される。
タが、Ｂピクチャのデータである場合、可変長復号部１
２より供給された予測モードに対応して、フレームメモ
リ２の前方予測画像部に記憶されているＩピクチャの参
照画像データ（前方予測モードの場合）、後方予測画像
部に記憶されているＰピクチャの参照画像データ（後方
予測モードの場合）、または、その両方の参照画像デー
タ（両方向予測モードの場合）が、動き補償用バッファ
メモリ１６を介して読み出され、動き補償予測部１７に
おいて、可変長復号部１２より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施されて、予測画像が生成され
る。この予測画像データは、演算器１５において、逆DC
T変換部１４より供給された画像データ（差分のデー
タ）と加算され、出力される。
【００２５】図２は、GOP（Group of Picture）の一例
を説明するための図である。図２に示すように、GOPは
Ｉ，Ｐ，及びＢの３種類のピクチャから構成されてい
る。Ｉピクチャは、画面内（フレーム内）のDCT符号化
処理が行われている。Ｐピクチャは、時間的に前の既に
復号化されたＩまたはＰピクチャを参照画像として、動
き補償予測が行われる。Ｂピクチャは、時間的に前また
は後に位置するＩまたはＰピクチャを参照画像として、
前方、後方、または両方向の動き補償予測が行われる。
を説明するための図である。図２に示すように、GOPは
Ｉ，Ｐ，及びＢの３種類のピクチャから構成されてい
る。Ｉピクチャは、画面内（フレーム内）のDCT符号化
処理が行われている。Ｐピクチャは、時間的に前の既に
復号化されたＩまたはＰピクチャを参照画像として、動
き補償予測が行われる。Ｂピクチャは、時間的に前また
は後に位置するＩまたはＰピクチャを参照画像として、
前方、後方、または両方向の動き補償予測が行われる。
【００２６】次に、動き補償予測部１７における予測値
の演算手法について、図３乃至図５を参照して説明す
る。図３に示すように、動き補償予測は、時間的に前後
に位置するＩまたはＰピクチャからの前方向、後方向、
または両方向のいずれかの方向に行われる。動き補償予
測部１７は、復号画面３２上で復号されるマクロブロッ
ク（１６×１６画素）の位置と、マクロブロックに対し
て動きベクトルから求めた位置の参照画像データ（前方
参照画面３１及び後方参照画面３３）に基づいて、復号
するマクロブロックの各画素の予測値を求めている。
の演算手法について、図３乃至図５を参照して説明す
る。図３に示すように、動き補償予測は、時間的に前後
に位置するＩまたはＰピクチャからの前方向、後方向、
または両方向のいずれかの方向に行われる。動き補償予
測部１７は、復号画面３２上で復号されるマクロブロッ
ク（１６×１６画素）の位置と、マクロブロックに対し
て動きベクトルから求めた位置の参照画像データ（前方
参照画面３１及び後方参照画面３３）に基づいて、復号
するマクロブロックの各画素の予測値を求めている。
【００２７】図４は、マクロブロック（１６×１６画
素）単位で行われる動き補償予測を説明するための図で
ある。復号マクロブロック４２の各画素に対して動きベ
クトルから前方参照画像データ４１（１７×１７画素）
及び後方参照画像データ４３（１７×１７画素）上の参
照画素が決定される。
素）単位で行われる動き補償予測を説明するための図で
ある。復号マクロブロック４２の各画素に対して動きベ
クトルから前方参照画像データ４１（１７×１７画素）
及び後方参照画像データ４３（１７×１７画素）上の参
照画素が決定される。
【００２８】その後、動き補償予測部１７は、各画素間
を１：１で直線補間した１／２画素精度までの予測を行
う。この様子が図５に示されている。黒丸のＸ（ｉ，
ｊ），Ｘ（ｉ＋１，ｊ），Ｘ（ｉ，ｊ＋１），及びＸ
（ｉ＋１，ｊ＋１）の４画素が参照画素を、画素ａ乃至
ｅが予測画素を示している。画素ａ及びｅの値は水平方
向の２画素の平均から、画素ｂ及びｄの値は垂直方向の
２画素の平均から、画素ｃの値は４画素の平均から、そ
れぞれ求められる。このため、前後両方向に動き補償予
測を行う場合、１マクロブロックあたり、１７×１７画
素の参照画像データが前方向と後方向にそれぞれ必要と
される。
を１：１で直線補間した１／２画素精度までの予測を行
う。この様子が図５に示されている。黒丸のＸ（ｉ，
ｊ），Ｘ（ｉ＋１，ｊ），Ｘ（ｉ，ｊ＋１），及びＸ
（ｉ＋１，ｊ＋１）の４画素が参照画素を、画素ａ乃至
ｅが予測画素を示している。画素ａ及びｅの値は水平方
向の２画素の平均から、画素ｂ及びｄの値は垂直方向の
２画素の平均から、画素ｃの値は４画素の平均から、そ
れぞれ求められる。このため、前後両方向に動き補償予
測を行う場合、１マクロブロックあたり、１７×１７画
素の参照画像データが前方向と後方向にそれぞれ必要と
される。
【００２９】ここで、画像サイズが水平方向１９２０画
素、垂直方向１０８８画素であるＭＰ＠ＨＬの映像信号
について説明する。ＭＰ＠ＨＬの画像データの輝度信号
と色差信号の関係は４：２：０とされ、色差信号の画素
数は水平方向、垂直方向ともに、輝度信号の１／２とさ
れている。また、動きベクトルの水平方向の参照可能領
域は、−１９２０乃至＋１９２０の範囲に制限されてい
る。動きベクトルの垂直方向の参照可能領域は、フレー
ムピクチャの場合、−１２８乃至＋１２７．５の範囲
に、フィールドピクチャの場合、−６４乃至＋６３．５
の範囲に、それぞれ制限されている。
素、垂直方向１０８８画素であるＭＰ＠ＨＬの映像信号
について説明する。ＭＰ＠ＨＬの画像データの輝度信号
と色差信号の関係は４：２：０とされ、色差信号の画素
数は水平方向、垂直方向ともに、輝度信号の１／２とさ
れている。また、動きベクトルの水平方向の参照可能領
域は、−１９２０乃至＋１９２０の範囲に制限されてい
る。動きベクトルの垂直方向の参照可能領域は、フレー
ムピクチャの場合、−１２８乃至＋１２７．５の範囲
に、フィールドピクチャの場合、−６４乃至＋６３．５
の範囲に、それぞれ制限されている。
【００３０】図６は、現在復号を行っているマクロブロ
ックの垂直位置と、動き補償予測値を演算する際に、動
きベクトルによって参照される可能性のある領域との関
係を説明するための図である。フレーム５２では、中央
の１スライス（１６ライン）において、現在復号が行わ
れていることを示している。この１スライスを挟んで、
−１２８乃至＋１２７．５ラインの範囲が動きベクトル
によって参照される可能性のある領域である。即ち、こ
の領域の画像データが動き補償用バッファメモリ１６に
保持される。フレーム５１は、フレームの先頭付近での
様子を、フレーム５３は、最終付近での様子を、それぞ
れ示している。これらのフレームでは、最上ラインより
上、または最下ラインより下のラインが必要とされる
が、そのようなラインは実際には存在しないので、最上
ラインまたは最下ラインでのデータが保持される。
ックの垂直位置と、動き補償予測値を演算する際に、動
きベクトルによって参照される可能性のある領域との関
係を説明するための図である。フレーム５２では、中央
の１スライス（１６ライン）において、現在復号が行わ
れていることを示している。この１スライスを挟んで、
−１２８乃至＋１２７．５ラインの範囲が動きベクトル
によって参照される可能性のある領域である。即ち、こ
の領域の画像データが動き補償用バッファメモリ１６に
保持される。フレーム５１は、フレームの先頭付近での
様子を、フレーム５３は、最終付近での様子を、それぞ
れ示している。これらのフレームでは、最上ラインより
上、または最下ラインより下のラインが必要とされる
が、そのようなラインは実際には存在しないので、最上
ラインまたは最下ラインでのデータが保持される。
【００３１】次に、動き補償用バッファメモリ１６で必
要とされるメモリ容量について説明する。輝度信号の場
合、図６に示すように、前方向及び後方向の予測のため
に、それぞれ上方向動きベクトル参照用として１２８ラ
イン、下方向動きベクトル参照用として１２８ライン、
そして、現在復号を行っているマクロブロックの大きさ
である１６ラインの、合計２７２ライン分の容量が必要
とされる。また、フレームメモリ２から動き補償用バッ
ファメモリ１６へのデータ転送用としてマクロブロック
の大きさである１６ラインも含めると２８８ライン分の
容量が必要とされる。色差信号（２種類）の場合、輝度
信号で必要とされるメモリ容量２８８ラインの半分の１
４４ライン分の容量がそれぞれ必要とされる。
要とされるメモリ容量について説明する。輝度信号の場
合、図６に示すように、前方向及び後方向の予測のため
に、それぞれ上方向動きベクトル参照用として１２８ラ
イン、下方向動きベクトル参照用として１２８ライン、
そして、現在復号を行っているマクロブロックの大きさ
である１６ラインの、合計２７２ライン分の容量が必要
とされる。また、フレームメモリ２から動き補償用バッ
ファメモリ１６へのデータ転送用としてマクロブロック
の大きさである１６ラインも含めると２８８ライン分の
容量が必要とされる。色差信号（２種類）の場合、輝度
信号で必要とされるメモリ容量２８８ラインの半分の１
４４ライン分の容量がそれぞれ必要とされる。
【００３２】次に、ピクチャを復号する場合の動作につ
いて、図７及び図８を参照して説明する。図７は、Ｉピ
クチャを復号する場合の動作を説明するためのフローチ
ャートである。先ず、ステップＳ１において、前ピクチ
ャの最終ラインから数えて１４４ライン目以降（５９ス
ライス以降）を復号している時間（図８のｔ１，ｔ３）
において、参照画像の先頭から１４４ライン分の画像デ
ータを、前方参照画像及び後方参照画像のそれぞれにつ
いて、フレームメモリ２から動き補償バッファメモリ１
６にライン単位で転送する。これは、ピクチャの先頭の
マクロブロックの復号を開始する場合、動きベクトルに
よって参照される可能性のある領域は、参照画像の先頭
からマクロブロックの大きさである１６ラインと下方向
動きベクトルの最大参照画像範囲である１２８ラインを
加算した１４４ラインとなっているからである。
いて、図７及び図８を参照して説明する。図７は、Ｉピ
クチャを復号する場合の動作を説明するためのフローチ
ャートである。先ず、ステップＳ１において、前ピクチ
ャの最終ラインから数えて１４４ライン目以降（５９ス
ライス以降）を復号している時間（図８のｔ１，ｔ３）
において、参照画像の先頭から１４４ライン分の画像デ
ータを、前方参照画像及び後方参照画像のそれぞれにつ
いて、フレームメモリ２から動き補償バッファメモリ１
６にライン単位で転送する。これは、ピクチャの先頭の
マクロブロックの復号を開始する場合、動きベクトルに
よって参照される可能性のある領域は、参照画像の先頭
からマクロブロックの大きさである１６ラインと下方向
動きベクトルの最大参照画像範囲である１２８ラインを
加算した１４４ラインとなっているからである。
【００３３】ステップＳ２において、動き補償予測部１
７は、動きベクトルに基づいて必要な画像データを、マ
クロブロック単位（または、マクロブロックを構成する
２×２個のブロック単位）で動き補償用バッファメモリ
１６から読み出し、ステップＳ３に進む。ステップＳ３
において、動き補償予測部１７は、マクロブロックの動
き補償予測値を演算する。
７は、動きベクトルに基づいて必要な画像データを、マ
クロブロック単位（または、マクロブロックを構成する
２×２個のブロック単位）で動き補償用バッファメモリ
１６から読み出し、ステップＳ３に進む。ステップＳ３
において、動き補償予測部１７は、マクロブロックの動
き補償予測値を演算する。
【００３４】動き補償用バッファメモリ１６は、動き補
償予測部１７と同一のＩＣ１内に形成されているため、
マクロブロック単位でも十分な速さで転送を行うことが
可能である。また、フレームメモリ２から動き補償用バ
ッファメモリ１６への転送は、ライン単位で行うことが
できるので、バースト転送などの高速な転送が可能とな
る。従って、フレームメモリ２のバンド幅の使用効率
を、マクロブロック単位で転送する場合に比べて向上さ
せることができる。
償予測部１７と同一のＩＣ１内に形成されているため、
マクロブロック単位でも十分な速さで転送を行うことが
可能である。また、フレームメモリ２から動き補償用バ
ッファメモリ１６への転送は、ライン単位で行うことが
できるので、バースト転送などの高速な転送が可能とな
る。従って、フレームメモリ２のバンド幅の使用効率
を、マクロブロック単位で転送する場合に比べて向上さ
せることができる。
【００３５】Ｉピクチャの復号には予測画像は不要であ
るから、図８に示すように、Ｉピクチャを復号している
期間（図８のｔ２）においては、新たに参照画像データ
を転送する必要はない。また、次のＢピクチャ復号のた
めに、Ｉピクチャの５９スライス以降を復号している期
間（図８のｔ３）においては、参照画像の先頭から１４
４ライン分の画像データを、前方参照画像及び後方参照
画像のそれぞれについて、フレームメモリ２から動き補
償バッファメモリ１６に転送する。
るから、図８に示すように、Ｉピクチャを復号している
期間（図８のｔ２）においては、新たに参照画像データ
を転送する必要はない。また、次のＢピクチャ復号のた
めに、Ｉピクチャの５９スライス以降を復号している期
間（図８のｔ３）においては、参照画像の先頭から１４
４ライン分の画像データを、前方参照画像及び後方参照
画像のそれぞれについて、フレームメモリ２から動き補
償バッファメモリ１６に転送する。
【００３６】Ｂピクチャの１乃至５９スライスを復号し
ている期間（図８のｔ４）においては、参照画像データ
の１４４ライン乃至１０８８ラインの画像データが転送
される。以下、同様の処理が繰り返される。
ている期間（図８のｔ４）においては、参照画像データ
の１４４ライン乃至１０８８ラインの画像データが転送
される。以下、同様の処理が繰り返される。
【００３７】尚、本明細書中において、上記処理を実行
するコンピュータプログラムをユーザに提供する提供媒
体には、磁気ディスク、CD-ROMなどの情報記録媒体の
他、インターネット、ディジタル衛星などのネットワー
クによる伝送媒体も含まれる。
するコンピュータプログラムをユーザに提供する提供媒
体には、磁気ディスク、CD-ROMなどの情報記録媒体の
他、インターネット、ディジタル衛星などのネットワー
クによる伝送媒体も含まれる。
【００３８】
【発明の効果】以上の如く、請求項１に記載のディジタ
ル画像復号装置、請求項４に記載のディジタル画像復号
方法、及び請求項５に記載の提供媒体によれば、動き補
償予測の際、参照される可能性のある範囲の画像データ
を、参照画像データとは別に記憶するようにしたので、
参照画像データの記憶部のバンド幅の使用効率を改善す
ることが可能となる。
ル画像復号装置、請求項４に記載のディジタル画像復号
方法、及び請求項５に記載の提供媒体によれば、動き補
償予測の際、参照される可能性のある範囲の画像データ
を、参照画像データとは別に記憶するようにしたので、
参照画像データの記憶部のバンド幅の使用効率を改善す
ることが可能となる。
【図１】本発明のディジタル画像復号装置の一実施の形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図２】グループオブピクチャを説明するための図であ
る。
る。
【図３】動き補償予測値の演算手法を説明するための図
である。
である。
【図４】マクロブロックと参照画像データを説明するた
めの図である。
めの図である。
【図５】１／２画素精度の動き補償予測値の演算方法を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図６】復号マクロブロックの垂直位置と動きベクトル
によって参照される可能性のある領域を説明するための
図である。
によって参照される可能性のある領域を説明するための
図である。
【図７】Ｉピクチャ復号の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図８】復号スライス垂直位置と画像データ転送タイミ
ングの関係を説明するための図である。
ングの関係を説明するための図である。
【図９】従来のディジタル画像復号装置の実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１，７０ ＩＣ， ２，７６ フレームメモリ， １
１，７１ FIFO部， １２，７２ 可変長復号部， １
３，７３ 逆量子化部， １４，７４ 逆DCT変換部，
１５，７５ 演算器， １６ 動き補償用バッファメ
モリ， １７，７７ 動き補償予測部， ３１ 前方参
照画面， ３２ 復号画面， ３３ 後方参照画面，
４１ 前方参照画像データ， ４２ 復号マクロブロッ
ク， ４３後方参照画像データ
１，７１ FIFO部， １２，７２ 可変長復号部， １
３，７３ 逆量子化部， １４，７４ 逆DCT変換部，
１５，７５ 演算器， １６ 動き補償用バッファメ
モリ， １７，７７ 動き補償予測部， ３１ 前方参
照画面， ３２ 復号画面， ３３ 後方参照画面，
４１ 前方参照画像データ， ４２ 復号マクロブロッ
ク， ４３後方参照画像データ
Claims (5)
- 【請求項１】 入力される画像データを復号する復号手
段と、 前記復号手段から供給される画像データを逆量子化する
逆量子化手段と、 前記逆量子化手段から供給されるデータを変換する変換
手段と、 参照画像データを記憶する第１の記憶手段と、 前記参照画像データに動きベクトルを作用させて動き補
償予測値を演算する動き補償予測手段と、 前記変換手段から出力される画像データと前記動き補償
予測手段から出力される予測値を加算して、前記参照画
像データを演算する演算手段と、 前記第１の記憶手段に記憶されている参照画像データの
うち、前記動き補償予測手段で参照される可能性のある
範囲の画像データを記憶し、前記動き補償予測手段に供
給する第２の記憶手段とを備えることを特徴とするディ
ジタル画像復号装置。 - 【請求項２】 前記動き補償予測手段と前記第２の記憶
手段は一体的に形成されていることを特徴とする請求項
１に記載のディジタル画像復号装置。 - 【請求項３】 前記第１の記憶手段から前記第２の記憶
手段へのデータの転送は、ライン単位で行われ、前記第
２の記憶手段から前記動き補償予測手段へのデータの転
送は、ブロック単位で行われることを特徴とする請求項
１に記載のディジタル画像復号装置。 - 【請求項４】 入力される画像データを復号する復号ス
テップと、 前記復号ステップから供給される画像データを逆量子化
する逆量子化ステップと、 前記逆量子化ステップから供給されるデータを変換する
変換ステップと、 参照画像データを記憶する第１の記憶ステップと、 前記参照画像データに動きベクトルを作用させて動き補
償予測値を演算する動き補償予測ステップと、 前記変換ステップから出力される画像データと前記動き
補償予測ステップから出力される予測値を加算して、前
記参照画像データを演算する演算ステップと、 前記第１の記憶ステップで記憶されている参照画像デー
タのうち、前記動き補償予測ステップで参照される可能
性のある範囲の画像データを記憶し、前記動き補償予測
ステップに供給する第２の記憶ステップとを含むことを
特徴とするディジタル画像復号方法。 - 【請求項５】 入力される画像データを復号する復号ス
テップと、 前記復号ステップから供給される画像データを逆量子化
する逆量子化ステップと、 前記逆量子化ステップから供給されるデータを変換する
変換ステップと、 参照画像データを記憶する第１の記憶ステップと、 前記参照画像データに動きベクトルを作用させて動き補
償予測値を演算する動き補償予測ステップと、 前記変換ステップから出力される画像データと前記動き
補償予測ステップから出力される予測値を加算して、前
記参照画像データを演算する演算ステップと、 前記第１の記憶ステップで記憶されている参照画像デー
タのうち、前記動き補償予測ステップで参照される可能
性のある範囲の画像データを記憶し、前記動き補償予測
ステップに供給する第２の記憶ステップとを含む処理を
ディジタル画像復号装置に実行させるプログラムを提供
することを特徴とする提供媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9703998A JP4264571B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ディジタル画像復号装置及び方法、並びに記録媒体 |
| US09/288,829 US6735340B1 (en) | 1998-04-09 | 1999-04-08 | Apparatus and method for decoding digital image and provision medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9703998A JP4264571B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ディジタル画像復号装置及び方法、並びに記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11298903A true JPH11298903A (ja) | 1999-10-29 |
| JP4264571B2 JP4264571B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=14181427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9703998A Expired - Fee Related JP4264571B2 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ディジタル画像復号装置及び方法、並びに記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6735340B1 (ja) |
| JP (1) | JP4264571B2 (ja) |
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| KR100620941B1 (ko) * | 1999-03-23 | 2006-09-13 | 산요덴키가부시키가이샤 | 비디오 디코더 |
| US8139875B2 (en) * | 2007-06-28 | 2012-03-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Image encoding device, image decoding device, image encoding method and image decoding method |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0614317A3 (en) * | 1993-03-05 | 1995-01-25 | Sony Corp | Decoding video signals. |
| JPH07154798A (ja) * | 1993-05-31 | 1995-06-16 | Canon Inc | 画像符号化装置および画像符号化方法 |
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| US5768537A (en) * | 1996-02-22 | 1998-06-16 | International Business Machines Corporation | Scalable MPEG2 compliant video encoder |
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-
1998
- 1998-04-09 JP JP9703998A patent/JP4264571B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-08 US US09/288,829 patent/US6735340B1/en not_active Expired - Fee Related
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