KR100656105B1 - 복호화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

과제
기능성을 향상시키면서 구성을 간이화시킬 수 있는 복호화 장치 및 방법을 실현하는데 어려움이 있었다.
해결수단
복호화 장치에 있어서, 복호화 수단에 의해 복호화된 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 제공하는 압축 수단과, 기억 수단에 기억된 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 신장하여 복호화 수단에 제공하는 신장 수단을 설치하도록 하였다. 또한, 복호화 방법에 있어서, 복호화 처리에 의해 복호화된 화상 데이터를 기억 수단에 기억하는 제 1 단계와, 기억 수단에 기억된 압축된 화상 데이터를 판독하여 신장하고, 당해 신장된 화상 데이터에 기초하여, 부호화 데이터를 복호하는 제 2 단계를 설치하도록 하였다.
복호화 장치, 기억 수단, 압축 수단, 압축 복호 화상 데이터, 재생 화상 데이터

Description

복호화 장치 및 방법{Decoding apparatus and decoding method}
도 1은 제 1 내지 제 3 실시예에 의한 복호화 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
도 2는 단순 솎아내기법에 의한 화상 압축 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 3은 제 1 실시예에 의한 화상 압축 처리부의 구성을 도시하는 블럭도.
도 4는 단순 신장법에 의한 화상 신장 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 5는 제 1 및 제 2 실시예에 의한 화상 신장 처리부의 구성을 도시하는 블럭도.
도 6은 2화소 라운딩 평균화법에 의한 화상 압축 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 7은 제 2 실시예에 의한 화상 압축 처리부의 구성을 도시하는 블럭도.
도 8은 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의한 화상 압축 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 9는 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의한 화상 압축 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 10은 제 3 실시예에 의한 화상 압축 처리부의 구성을 도시하는 블럭도.
도 11은 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의한 화상 신장 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 12는 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의한 화상 신장 처리의 설명에 제공하는 개념도.
도 13은 제 3 실시예에 의한 화상 신장 처리부의 구성을 도시하는 블럭도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1, 40, 50: 복호화 처리부 9: 움직임 보상 처리부
10: 화상 기억 및 출력 처리부 11, 15: 처리 전환부
13: 메모리 제어 처리부 14: 프레임 메모리
16, 41, 51: 화상 압축 처리부 17, 52: 화상 신장 처리부
D12: 복호 화상 데이터 D13, D19: 재생 화상 데이터
D14, D18: 참조 화상 데이터 D15: 압축 복호 화상 데이터
D16: 압축 참조 화상 데이터 D17: 압축 복호 화상 데이터
본 발명은 복호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들면, MPEG2(Moving Picture Experts Group Phase 2) 방식으로 압축 부호화된 영상 데이터를 복호화 처리하는 복호화 장치 및 방법에 적용하기 적합한 것이다.
오늘날, 영상 데이터의 데이터량을 삭감하는 방법으로서 각종의 압축 부호화 방식이 제안되어 있고, 그 중에서도 특히 MPEG2라 불리는 방법이 널리 사용되고 있다. 실제상 MPEG2 규격은, 영상 데이터 및 음성 데이터에 대한 범용적인 부호화를 제공하도록 하는 국제적인 표준 규격이고, 방송이나 통신 및 축적 미디어 등의 각종의 분야에서 채용되고 있다.
그리고 MPEG2 규격에서는, 비트스트림의 상호 호환성을 유지하기 위해서 대표적인 사양으로서 5종류의 프로파일(기능성) 및 4종류의 레벨(화상 크기 등)이 규정되어 있고, 가장 사용될 가능성이 높은 프로파일 및 레벨이 각각 메인 프로파일 및 메인 레벨로서 설정되어 있다.
그런데 일반적으로 MPEG2 규격에는 압축 부호화된 영상 데이터의 복호화 처리의 구체적인 내용이나 복호측에 필요한 메모리 용량에 관하여 특히 규정이 없고, 실제상 이들은 영상 데이터의 부호화 처리를 어떠한 프로파일 및 레벨 설정으로 행하였는가에 의존한다. 즉, 복호화 장치측에서. 입력 신호를 일시적으로 축적하는 버퍼 메모리의 메모리 용량이나, 참조 화상 데이터 기억용 및 복호 화상의 재배열용으로서 사용되는 프레임 메모리의 메모리 용량은, 에러가 발생하는 일 없이 복호화 처리할 수 있는 적합한 값을 부호화시의 프로파일과 레벨에 의해 결정한다.
그렇지만 MPEG2 규격에서, 영상 데이터의 복호화 처리시의 레벨이 높아짐에 따라, 복호화 처리시에 미치는 수평 방향 및 수직 방향의 화소수가 많아진다. 이 때문에, MPEG2의 고 레벨로 부호화된 영상 데이터를 복호화하는 복호화 장치에서는, 복호화 처리 회로의 고속화에 추가하여 요구되는 참조 화상 데이터 기억용이나 화상 재배열용의 프레임 메모리의 메모리 용량이 커짐에 따라, 제조 비용이 높아지는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하는 하나의 방법으로서, 종래, 예를 들면, MPEG2 규격의 메인 프로파일·엣·하이 레벨(main-profile-at-high-level)로 압축 부호화된 영상 데이터를 가변 길이 복호화 처리나 역 DCT(Discrete Cosine Transform) 처리 등의 복호화 처리의 처리 내용을 변경함으로써, 메인 프로파일·엣·메인 레벨의 메모리 용량 및 동작 속도로 복호화 처리를 행할 수 있도록 하는 복호화 방법이 제안되어 있다.
그렇지만 이 복호화 방법에 의하면, 그 자체가 이미 순수한 MPEG2의 복호화 처리와 다르기 때문에 본래의 복호화 처리 회로와는 별도의 회로를 새롭게 필요로 하고, 그 설계 비용이나 제조 비용을 필요로 하는 문제가 있었다.
또한 상술한 것과 같은 복호화 방법에 의하면, 그 이상의 동작 처리 속도와 메모리 용량이 요구되는 고 레벨의 부호화 데이터를 그 고 레벨을 유지하면서 요구되고 있는 품질 그대로 복호 재생하여 출력하는 것이 가능하지 않는 등 기능성이 낮은 문제도 있었다.
따라서 복호화 장치에서, 복호화 처리 내용을 변경하지 않고 참조 화상 데이터 기억용이나 화면 재배열용의 프레임 메모리의 메모리 용량을 가능한 한 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨까지의 부호화 데이터를 확실히 복호할 수 있도록 하는 것이 가능하면, 상술한 문제를 일거에 해결하여 기능성이 높고, 구성도 간이하고, 또한 제조 비용도 낮은 복호화 장치를 구축할 수 있는 것으로 생각된다.
본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것으로, 기능성을 향상시키면서 구성을 간이화시킬 수 있는 복호화 장치 및 방법을 제안하고자 하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해서 본 발명에서는, 복호화 장치에서, 복호화 수단에 의해 복호화된 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 제공하는 압축 수단과, 기억 수단에 기억된 압축된 화상 데이터를 신장하여 복호화 수단에 제공하는 신장 수단을 설치하도록 하였다.
이 결과 이 복호화 장치에서는, 복호화된 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 격납하는 만큼, 장치 전체로서의 구성의 번잡화를 회피함과 함께, 효율 좋게 기억 수단의 기억 용량을 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨까지의 복호화 처리에 대응할 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 복호화 방법에 있어서, 부호화 데이터를 복호화함으로써 얻어지는 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 기억하는 제 1 단계와, 기억 수단에 기억된 압축된 화상 데이터를 판독하여 신장하고, 해당 신장된 화상 데이터에 기초하여, 부호화 데이터를 복호하는 제 2 단계를 설치하도록 하였다.
이 결과 이 복호화 방법에 의하면, 복호화된 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 기억하는 만큼, 기억 수단의 기억 용량을 효율 좋게 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨까지의 복호화 처리에 대응할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
이하 도면에 대하여, 본 발명의 일 실시예를 상세히 서술한다.
(1) 제 1 실시예
(1-1) 제 1 실시예에 의한 복호화 장치의 구성
도 1에서, 1은 전체로서 제 1 실시예에 의한 복호화 장치를 나타내고, 영상 데이터를 MPEG2 규격에 기초하여 압축 부호화하여 이루어지는 부호화 데이터(D1)가 복호화부(2)의 버퍼 메모리(3)를 통하여 가변 길이 복호화 처리부(4)에 제공된다.
가변 길이 복호화 처리부(4)는, 공급되는 부호화 데이터(D1)를 가변 길이 복호화 처리하고, 얻어진 양자화 데이터(D2)와, 당해 양자화 데이터(D2)의 양자화 스케일값을 나타내는 양자화 스케일 데이터를 역양자화 처리부(5)에 송출한다.
또한 가변 길이 복호화 처리부(4)는, 부호화 데이터(D1)의 가변 길이 복호화 처리시에 얻어지는, DCT 처리가 프레임 단위 및 필드 단위의 어느 쪽에서 행하여졌는가를 나타내는 프레임/필드 DCT 플래그로 이루어지는 프레임/필드 DCT 플래그 데이터(D4)를 프레임/필드 DCT 블럭 재배열 처리부(7)에 송출함과 함께, 각 매크로블럭(16화소×16라인)마다의 예측 모드를 나타내는 예측 모드 데이터(D5)와, 움직임 벡터 데이터(D6)와, 움직임 보상 예측이 프레임 단위 및 필드 단위의 어느 쪽에서 행하여졌는가를 나타내는 프레임/필드 예측 플래그를 움직임 보상 처리부(9)에 송출한다.
역양자화 처리부(5)는, 양자화 스케일 데이터(D3)에 기초하여, 공급되는 양자화 데이터(D2)를 매크로블럭마다 8화소×8라인의 블럭(이하, 이것을 간단히 블럭이라고 부른다) 단위로 역양자화하고, 얻어진 DCT 계수 데이터(D8)를 역 DCT 변환 처리부(6)에 송출한다.
역 DCT 변환 처리부(6)는, 공급되는 DCT 계수 데이터(D8)에 대하여 매크로블럭마다 블럭 단위로 역 DCT 변환 처리를 순차 시행함으로써, 1픽쳐 중의 전체 매크로블럭에 대하여 움직임 보상 예측 화상과의 차분값으로 이루어지는 차분 데이터(D9)를 얻고, 이것을 프레임/필드 DCT 블럭 재배열 처리부(7)에 송출한다.
프레임/필드 DCT 블럭 재배열 처리부(7)는, 가변 길이 복호화 처리부(4)로부터 제공되는 프레임/필드 DCT 플래그 데이터(D4)에 기초하여, 공급되는 차분 데이터(D9)에 대하여 움직임 보상 처리에 최적인 블럭을 매크로블럭 단위로 재구성하는 블럭 재배열 처리를 필요에 따라서 시행하고, 얻어진 재배열 차분 데이터(D10)를 가산 처리부(8)에 송출한다.
이 때 가산 처리부(8)에는, 그 때 처리하고 있는 것이 I 픽쳐(프레임내 부호화 화상)인 경우에는 움직임 보상 처리부(9)로부터 아무 것도 공급되지 않고, 이것에 대하여 그 때 처리하고 있는 것이 P 픽쳐(프레임간 순방향 예측 부호화 화상) 또는 B 픽쳐(쌍방향 예측 부호화 화상)인 경우에는 움직임 보상 처리부(9)로부터 움직임 보상 예측 화상의 화상 데이터(이하, 이것을 움직임 보상 예측 화상 데이터라고 부른다)(D11)가 매크로블럭마다 블럭 단위로 공급된다.
이렇게 하여 가산 처리부(8)는, 그 때 처리하고 있는 것이 I 픽쳐인 경우에는 프레임/필드 DCT 블럭 재배열 처리부(7)로부터 공급되는 재배열 차분 데이터(D10)를 그대로 복호 화상 데이터(D12)로서 화상 기억 및 출력 처리부(10)의 제 1 처리 전환부(11)로 송출한다. 또한 가산 처리부(8)는, 이것에 대하여 그 때 처리하고 있는 것이 P 픽쳐 또는 B 픽쳐인 경우에는 프레임/필드 DCT 블럭 재배열 처리부(7)로부터 공급되는 재배열 차분 데이터(D10)와, 움직임 보상 처리부(D11)로부터 공급되는 움직임 보상 예측 화상 데이터(D11)를 순차 가산함으로써 움직임 보상 처리된 복호 화상의 화상 데이터를 얻고, 이것을 복호 화상 데이터(D12)로서 화상 기억 및 출력 처리부(10)의 제 1 처리 전환부(11)에 송출한다.
여기서 화상 기억 및 출력 처리부(10)에는, 통상 모드 및 압축 모드의 2개의 동작 모드가 설치되어 있다. 그리고 통상 모드시, 제 1 처리 전환부(11)는, 제어부(12)의 제어하에, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)를 그대로 메모리 제어 처리부(13)에 송출한다.
또한 메모리 제어 처리부(13)는, 제어부(12)의 제어하에, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)를 순차 프레임 메모리(14) 내의 대응하는 어드레스 위치에 격납하는 한편, 당해 복호 화상 데이터(D12)를 소정의 타이밍으로 부호화 전의 원래의 화상 배열로 판독하고, 이것을 재생 화상 데이터(D13)로서 외부에 출력한다.
이 때 움직임 보상 처리부(9)는 가변 길이 복호화 처리부(4)로부터 공급되는 예측 모드 데이터(D5), 움직임 벡터 데이터(D6) 및 프레임/필드 예측 플래그 데이터(D7)에 기초하여, 처리중의 픽쳐가 P 픽쳐 또는 B 픽쳐일 때에는 프레임/필드 DCT 블럭 재배열 처리부(7)에서 재구성된 각 매크로블럭이 각각 프레임 메모리(13)에 격납된 대응하는 I 픽쳐, P 픽쳐의 어느 매크로블럭과 상관이 있는지를 순차 연산하고, 연산 결과에 기초하여 메모리 제어 처리부(13)를 제어한다.
이 결과 메모리 제어 처리부(13)는, 프레임 메모리(14)에 격납되어 있는 대응하는 I 픽쳐 또는 P 픽쳐의 대응하는 매크로블럭의 데이터를 프레임 메모리(14)로부터 블럭 단위로 순차 판독하고, 이것을 참조 화상 데이터(D14)로서 제 2 처리 전환부(15)에 송출한다.
제 2 처리 전환부(15)는, 제어부의 제어하에, 참조 화상 데이터(D14)를 그대로 움직임 보상 처리부(9)에 송출한다. 또한 움직임 보상 처리부(9)는, 제 2 처리 전환부(15)로부터 공급되는 참조 화상 데이터(D14)에 기초하여 움직임 보상 처리를 행함으로써 상술한 움직임 보상 예측 화상 데이터(D11)를 생성하고, 이것을 가산 처리부(8)에 송출한다.
한편 압축 모드시, 제 1 처리 전환부(11)는, 제어부(12)의 제어하에, 가산 처리부(8)로부터 제공되는 복호 화상 데이터(D12)를 화상 압축 처리부(16)에 송출한다. 그리고 화상 압축 처리부(16)는, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)에 데이터량을 삭감하는 소정의 압축 처리를 시행하고, 얻어진 압축 복호 화상 데이터(D15)를 메모리 제어 처리부(13)에 송출한다.
이 때 메모리 제어 처리부(13)는, 제어부(12)의 제어하에, 공급되는 압축 복호 화상 데이터(D15)를 프레임 메모리(14)의 대응하는 어드레스 위치에 격납하는 한편, 이것과 함께 상술한 통상 모드시와 동일하게 하여 움직임 보상 처리부(9)의 제어하에 움직임 보상 처리에 필요한 참조 화상의 압축 복호 화상 데이터(D15)를 프레임 메모리(14)로부터 판독하고, 이것을 압축 참조 화상 데이터(D16)로서 제 2 처리 전환부(15)에 송출한다. 또한 메모리 제어 처리부(13)는, 압축 참조 화상 데이터(D16)와 함께, 외부 출력용으로서 압축 복호 화상 데이터(D15)를 시분할적으로 부호화 전의 원래의 화상 배열로 프레임 메모리(14)로부터 판독하고, 이것을 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)로서 제 2 처리 전환부(15)에 송출한다.
제 2 처리 전환부(15)는, 제어부(11)의 제어하에, 압축 모드시에는 공급되는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 화상 데이터(D17)를 화상 신장 처리부(17)에 송출한다.
화상 신장 처리부(17)는 공급되는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 시분할적으로 신장 처리하고, 압축 참조 화상 데이터(D16)를 신장 처리함으로써 얻어진 화상 데이터를 참조 화상 데이터(D18)로서 움직임 보상 처리부(9)에 송출하는 한편, 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 신장 처리함으로써 얻어진 화상 데이터를 재생 화상 데이터(D19)로서 외부에 출력한다.
그리고 움직임 보상 처리부(9)는 화상 신장 처리부(17)로부터 공급되는 참조 화상 데이터(D18)에 기초하여 움직임 보상 처리를 행함으로써 상술한 움직임 보상 예측 화상 데이터(D11)를 생성하고, 이것을 상술한 바와 같이 가산 처리부(8)에 송출한다.
이와 같이 하여 화상 기억 및 출력 처리부(10)에서는, 압축 모드시에는, 복호 화상 데이터(D12)를 압축하여 프레임 메모리(14)에 격납하고, 당해 복호 화상 데이터(D12)(압축 참조 화상 데이터(D16))를 신장 처리하여 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 외부에 출력하도록 되어 있다.
(1-2) 화상 압축 처리부(16) 및 화상 신장 처리부(17)의 구성
여기서 MPEG2 방식에서는 각 매크로블럭은, 도 2의 (A)에 도시하는 것과 같은 8화소×8라인의 블럭(20)이 복수개로 구성된다. 실제상, 예를 들면, MPEG2의 메인 프로파일에서는, Y(휘도): U(색차): V(색차)의 화소수의 비율이 4:2:O이기 때문에 1매크로블럭은 6(=4+2+0)개의 블럭(20)으로 구성된다.
그리고 이 제 1 실시예에 의한 화상 압축 처리부(16)에서는, 각 블럭(20)에 대해서, 복호 화상 데이터(D12)로부터 그 수평 방향의 짝수번째의 화소(P0, P2, P4, P6)의 화소 데이터를 솎아내어 수평 방향의 화소수를 1/2로 반감시킴으로써, 복호 화상 데이터(D12) 전체로서 데이터량을 반으로 압축하도록 되어 있다.
즉 화상 압축 처리부(16)에서는, 도 3에 도시하는 것과 같이 구성되어 있고, 제 1 처리 전환부(11)로부터 공급되는 복호 화상 데이터(D12)를 제 1 승산(乘算) 회로(22A) 및 제 1 지연 회로(23)에 입력한다.
제 1 승산 회로(22A)는, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)에 대해서, 순차 공급되는 각 블럭(20)의 각 화소(P0 내지 P7)의 화소 데이터에 계수「1」을 승산하고, 승산 결과를 제 1 승산 데이터(D20)로서 가산 회로(24)에 송출한다.
또한, 제 1 지연 회로(23)는, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)를 화소 단위로 도시하지 않은 클럭원으로부터 제공되는 기준 클럭(CLK1)의 1 클럭분만큼 지연시킨 후, 이것을 지연 복호 화상 데이터(D21)로서 제 2 승산 회로(22B)에 송출한다.
제 2 승산 회로(22B)는, 공급되는 지연 복호 화상 데이터(D21)에 대하여 화소 단위로 계수「0」을 승산하고, 승산 결과를 제 2 승산 데이터(D22)로서 가산 회로(24)에 송출한다.
가산 회로(24)는, 제 1 승산 회로(22A)로부터 제공되는 제 1 승산 데이터(D2O)와, 제 2 승산 회로(22B)로부터 제공되는 제 2 승산 데이터(D22)를 가산함으로써 가산 데이터(D23)를 얻고, 이것을 제 2 지연 회로(25)에 송출한다.
그리고, 제 2 지연 회로(25)는, 공급되는 가산 데이터(D23)에 기초하여, 각 블럭(20)마다 수평 방향의 각 화소(P0 내지 P7) 중의 짝수번째의 각 화소(P0, P2, P4, P6)의 화소 데이터를 선택적으로 순차 기억하고, 당해 기억된 화소 데이터를 1/2 분주 회로(26)로부터 공급되는 기준 클럭(CLK1)을 1/2 주기로 분주하여 이루어지는 판독 클럭(CLK2)에 기초하여 순차 판독한다.
이 결과 제 2 지연 회로(25)로부터는, 도 2의 (A)와 같은 8화소×8라인의 각 블럭(20)의 데이터에 기초하여, 도 2의 (B)와 같은 각 블럭(20)마다 수평 방향의 홀수번째의 화소(P1, P3, P5, P7)의 화소 데이터가 순차 솎아내어지는 4화소×8라인의 블럭(21)의 데이터가 출력되고, 이것이 상술한 압축 복호 화상 데이터(D15)로서 메모리 제어 처리부(13)(도 1)에 송출된다.
한편 화상 신장 처리부(17)에서는, 제 2 처리 전환부(15)로부터 공급되는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)에 대해서, 압축 처리 후의 매크로블럭을 구성하는 도 4의 (A)와 같은 4화소×8라인의 각 블럭(21)의 수평 방향의 각 화소(PA0, PA1, PA2, PA3)의 화소 데이터를 각각 2번 판독하는 처리(단순 신장 처리)를 행함으로써 해당 블럭(21)마다 그 수평 방향의 화소수를 2 배로 신장한다.
즉, 화상 신장 처리부(17)에서는, 도 5에 도시하는 것과 같은 구성을 갖고, 제 2 처리 전환부(15)로부터 시분할적으로 제공되는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 제 1 지연 회로(27)에 입력한다.
제 1 지연 회로(27)는, 공급되는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를, 상술한 클럭원로부터 제공되는 기준 클럭(CLK1)을 1/2 분주 회로(28)에서 1/2 주기로 분주하여 이루어지는 판독 클럭(CLK3)에 기초하여 해당 판독 클럭(CLK3)의 1 클럭분씩 화소 단위로 지연시키고, 이것을 지연 화상 데이터(D30)로서 제 2 지연 회로(29)에 송출한다.
제 2 지연 회로(29)는, 공급되는 지연 화상 데이터(D30)를 순차 기억함과 함께, 이것을 기준 클럭(CLK1)에 기초하여 화소 단위로 순차 판독한다. 이 결과 제 2 지연 회로(29)로부터는, 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 구성하는 도 4의 (A)에 도시하는 각 블럭(21)의 수평 방향의 각 화소(PA0, PA1, PA2, PA3)의 화소 데이터가 각각 2번씩 판독되고, 이렇게 하여 생성된 도 4의 (B)에 도시하는 것과 같은 8화소×8라인의 블럭(20')의 데이터가 신장 화상 데이터(D31)로서 스위치 회로(30)에 송출된다.
그리고 스위치 회로(30)는, 제어부의 제어하에 제 1 또는 제 2 전환단(轉換端)(30A, 3OB)을 선택함으로써, 압축 참조 화상 데이터(D16)를 신장 처리하여 이루어지는 신장 화상 데이터(D31)를 선택적으로 제 1 전환부(30A)로부터 참조 화상 데이터(D18)로서 출력함과 함께, 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 신장 처리하여 이루어지는 신장 화상 데이터(D31)를 선택적으로 제 2 전환단(30B)으로부터 재생 화상 데이터(D19)로서 출력한다.
또한, 움직임 보상 처리시에 있어서 하프벨 계산을 행하는 경우에는, 각 블럭(21)의 수평 방향마다 도 4의 (A)에서 점선으로 나타내는 인접하는 블럭(21)의 1번째의 화소로 이루어지는 화소(PH)의 화소 데이터가 프레임 메모리(14)로부터 여분으로 판독되고, 메모리 제어 처리부(13) 및 제 2 전환 처리부(15)를 순차 통하여 화상 신장 처리부(17)에 제공된다.
그리고, 이 화소(PH)의 화소 데이터는, 이 후 상술한 바와 같이 화상 신장 처리부(17)의 제 1 및 제 2 지연 회로(27, 29)를 순차 통하여 스위치 회로(30)에 제공되어, 당해 스위치 회로(30)의 제 1 전환단(30A)으로부터 출력된다.
따라서, 이 경우에는 화상 신장 처리부(17)에서 도 4의 (A)에 도시하는 것과 같은 5화소×8라인의 블럭(21)의 데이터로부터 도 4의 (B)에 도시하는 것과 같은 9화소×8라인의 블럭(20')의 데이터가 생성되고, 이것이 상술한 참조 화상 데이터(D18)로서 움직임 보상 처리부(9)(도 1)에 송출된다.
(1-3) 본 실시예의 동작 및 효과
이상의 구성에서, 이 복호화 장치(1)에서는, 통상 모드시에는 복호된 화상 데이터로 이루어지는 복호 화상 데이터(D12)를 그대로 프레임 메모리(14)에 격납하여 이것을 그대로 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 원래의 화상 배열로 판독하여 재생 화상 데이터(D13)로서 외부에 출력하는 한편, 압축 모드시에는 복호 화상 데이터(D12)를 압축하여 프레임 메모리(14)에 격납하고, 이것을 신장 처리하여 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 원래의 화상 배열로 판독하여 신장 처리한 후, 재생 화상 데이터(D19)로서 외부에 출력한다.
따라서, 이 복호화 장치(1)에서는, 고 레벨의 부호화 데이터(D1)가 공급된 경우에, 해당 부호화 데이터(D1)를 복호하여 이루어지는 복호 재생 데이터(D12)를 압축 처리하여 프레임 메모리(14)에 격납하도록 함으로써, 해당 프레임 메모리(14)로서 MPEG2 규격의 하이 프로파일·엣·하이 레벨에 대응하는 메모리의 반의 메모리 용량을 갖는 것을 적용할 수 있고, 그 만큼 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 이 복호화 장치(1)에서는, 이와 같이 고 레벨의 부호화 데이터(D1)가 공급되었을 때에 당해 부호화 데이터(D1)를 복호하여 이루어지는 복호 재생 데이터(D12)를 압축 처리하여 프레임 메모리(14)에 격납하도록 한 경우에 있어서도, 당해 복호 재생 데이터(D12)를 신장 처리하여 외부로 출력하도록 하고 있기 때문에, 고 레벨의 부호화 데이터를 그 고 레벨로 요구되고 있는 품질 그대로 재생할 수 있다.
또한, 이 복호화 장치(1)에서는, 고 레벨의 부호화 데이터(D1)에 대하여도 통상의 MPEG2 규격에 따른 복호화 처리 내용으로 복호화 처리하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 다운 디코드 처리에 의한 복호화 처리를 하는 경우에 비하여 장치 전체로서의 구성을 간이화할 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 화상 데이터를 복호하여 이루어지는 복호 화상 데이터(D12)를 필요에 따라서 압축 처리하여 프레임 메모리(14)에 격납함과 함께, 당해 프레임 메모리(14)에 격납된 압축 처리된 재생 화상 데이터(D12)를 신장 처리하여 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 외부에 출력하도록 한 것에 의해, 장치 전체로서의 구성의 번잡화를 회피함과 함께, 효율 좋게 프레임 메모리의 메모리 용량을 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨의 부호화 데이터(D1)의 복호화 처리에 대응할 수 있도록 할 수 있고, 이렇게 하여 기능성을 향상시킴과 함께, 구성을 간이화시킬 수 있는 복호화 장치를 실현할 수 있다.
(2) 제 2 실시예
(2-1) 본 실시예에 의한 복호화 장치의 구성
도 1에서, 40은 전체로서 제 2 실시예에 의한 복호화 장치를 나타내고, 화상 압축 처리부(41)의 구성을 제외하고 제 1 실시예에 의한 복호화 장치(1)와 동일하게 구성되어 있다.
이 경우 이 제 2 실시예에 의한 화상 압축 처리부(41)에서는, 매크로블럭을 구성하는 도 6의 (A)에 도시하는 것과 같은 8화소×8라인의 각 블럭(20)에 대해서, 그 수평 방향의 짝수번째의 화소(P0, P2, P4, P6)의 화소 데이터값과, 다음 홀수번째의 화소(P1, P3, P5, P7)의 화소 데이터값과의 2화소 라운딩 평균값을 구하고, 얻어진 평균값을 해당하는 2화소(P0 및 P1, P2 및 P3, P4 및 P5, P6 및 P7)의 대표값으로서 산출한다.
또한, 이 때 2화소 라운딩 평균값(AV)은, 짝수번째의 화소(P0, P2, P4, P6)의 화소 데이터값을 α, 수평 방향으로 다음의 홀수번째의 화소(P1, P3, P5, P7)의 화소 데이터값을 β로서, 다음식,
Figure 112004034259506-pat00001
에 의해 정의한다.
이렇게 하여 이 제 2 실시예에 의한 화상 압축 처리부(41)에서는, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)에 기초하여 얻어지는 각 블럭(20)의 데이터로부터 도 6의 (B)에 도시하는 것과 같은 4화소×8라인의 블럭(42)의 데이터가 생성되고, 이것이 상술한 압축 재생 화상 데이터(D15)로서 프레임 메모리 제어 처리부(13)에 출력된다.
여기서 실제상, 제 2 실시예의 화상 압축 처리부(41)는, 도 7에 도시하는 것과 같이 구성되어 있고, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)를 제 1 승산 회로(43A) 및 제 1 지연 회로(44)에 입력한다.
제 1 승산 회로(43A)에서는, 공급되는 복호 화상 데이터(D12)에 대하여 계수「1/2」를 승산하고, 얻어진 제 1 승산 데이터(D40)를 가산 회로(45)에 송출한다. 또한, 제 1 지연 회로(44)는, 공급되는 복호 화상 데이터(12)를 클럭원로부터 제공되는 기준 클럭(CLK1)에 기초하여 해당 기준 클럭(CLK1)의 1 클럭분씩 화소 단위로 지연시킨 후, 이것을 지연 복호 화상 데이터(D41)로서 제 2 승산 회로(43B)에 송출한다.
제 2 승산 회로(43B)는, 공급되는 지연 화상 데이터(D41)에 대하여 계수「1/2」를 승산하고, 얻어진 제 2 승산 데이터(D42)를 가산 회로(45)에 송출한다.
이 때 가산 회로(45)에는, 「1/2」의 값을 갖는 라운딩용 데이터(D43)가 제공되고 있고, 이렇게 하여 가산 회로(45)는, 제 1 승산 회로(43A)로부터 제공되는 제 1 승산 데이터(D40)와, 제 2 승산 회로(43B)로부터 제공되는 제 2 승산 데이터(D42)와, 라운딩용 데이터(D43)를 화소 단위로 순차 가산하고, 얻어진 가산 데이터(D44)를 제 2 지연 회로(46)에 송출한다.
제 2 지연 회로(46)는, 공급되는 가산 데이터(D44)에 기초하여 얻어지는 도 6의 (A)에 도시하는 것과 같은 각 블럭(52)의 수평 방향의 인접하는 2개의 화소(P0 및 P1, P1 및 P2, P2 및 P3, P3 및 P4, P4 및 P5, P5 및 P6, P6 및 P7)의 화소 데이터를 라운딩 평균 처리하여 이루어지는 2화소 라운딩 평균값 데이터 중, 짝수번째 및 홀수번째 순서의 2화소(P0 및 P1, P2 및 P3, P4 및 P5, P6 및 P7)의 각 화소 데이터를 라운딩 평균 처리하여 이루어지는 2화소 라운딩 평균값 데이터를 선택적으로 순차 기억하고, 당해 기억된 화소 데이터를 1/2 분주 회로(47)로부터 공급되는 기준 클럭(CLK1)을 1/2 주기로 분주하여 이루어지는 판독 클럭(CLK4)에 기초하여 순차 판독한다.
이 결과 제 2 지연 회로(46)로부터는, 도 6의 (A)와 같은 8화소×8라인의 각 블럭(20)의 데이터에 기초하여, 도 6의 (B)와 같은 각 블럭(20)마다 수평 방향의 짝수번째의 화소(P0, P2, P4, P6)와 이것에 계속되는 홀수번째의 화소(P1, P3, P5, P7)를 라운딩 평균화하여 이루어지는 4화소×8라인의 블럭(42)의 데이터가 출력되고, 이것이 상술한 압축 복호 화상 데이터(D15)로서 메모리 제어 처리부(13)(도 1)에 송출된다.
이렇게 하여 이 화상 압축 처리부(41)에서는, 복호 화상 데이터(D12)의 데이터량을 각 블럭 단위로 반감시키고, 이렇게 하여 복호 화상 데이터(D12) 전체로서 그 데이터량을 1/2로 압축하는 것이 가능하도록 되어 있다.
(2-2) 본 실시예의 동작 및 효과
이상의 구성에서, 이 복호화 장치(40)에서는, 통상 모드시에는 복호된 화상 데이터로 이루어지는 복호 화상 데이터(D12)를 그대로 프레임 메모리(14)에 격납하여 이것을 그대로 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 원래의 화상 배열로 판독하여 재생 화상 데이터(D13)로서 외부에 출력하는 한편, 압축 모드시에는 복호 화상 데이터(D12)를 2화소 평균화 처리에 의해 압축하여 프레임 메모리(14)에 격납하고, 이것을 신장 처리하여 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 원래의 화상 배열로 판독하여 신장 처리한 후, 재생 화상 데이터(D19)로서 외부에 출력한다.
따라서, 이 복호화 장치(40)에서는, 제 1 실시예의 복호화 장치와 마찬가지로, 장치 전체로서의 구성의 번잡화를 회피함과 함께, 효율 좋게 프레임 메모리(14)의 메모리 용량을 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨의 부호화 데이터(D1)의 복호화 처리에 대응할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
또한, 이 복호화 장치(40)에서는, 복호 화상 데이터(D12)의 화상 압축 처리부(41)에서의 압축 방법으로서 2화소 평균화법을 사용하도록 함으로써, 압축법으로서 단순 솎아내기법을 사용한 경우에 비하여 신장 처리 후에 있어서의 재생 화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 화상 데이터를 복호하여 이루어지는 복호 화상 데이터(D12)를 필요에 따라서 2화소 평균화 처리에 의해 압축 처리하여 프레임 메모리(14)에 격납하도록 함으로써, 제 1 실시예에 의한 복호화 장치(1)와 동일한 효과를 얻으면서 신장 처리 후에 있어서의 재생 화상의 화질을 향상시킬 수 있는 복호화 장치를 실현할 수 있다.
(3) 제 3 실시예
(3-1) 본 실시예에 의한 복호화 장치의 구성
도 1에서, 50은 전체로서 제 3 실시예에 의한 복호화 장치를 나타내고, 화상 압축 처리부(51) 및 화상 신장 처리부(52)의 구성을 제외하고 제 1 실시예의 복호화 장치(1)와 동일하게 구성되어 있다.
이 경우 이 제 3 실시예의 화상 압축 처리부(51)에서는, 2:1의 1차원 유한 길이 임펄스 응답(FIR, Finite Impulse Response) 저역 통과 필터 압축법에 의한 화상 압축 처리에 의해 복호 화상 데이터(D12)를 압축하도록 이루어져 있다.
여기서, 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의한 화상 압축 처리는, 예를 들면, 도 8의 (A)에 도시하는 것과 같이 1차원 상에 배열된 각 화소(P0, P1, P2, P3……)의 화소값과, 어느 유한 개수의 필터 계수를 압축 후의 화소(PC0, PC1 ……)에서 자기의 위치를 중심으로 하여 좌우 대칭으로 곱하여 합하면서 정규화 중첩하고, 그 결과를 그 중심 위치의 각 화소(PC0, PC1 ……)의 값으로 함으로써 행하여진다.
이렇게 하여, 이 방법에 의하면, 도 9의 (A)에 도시하는 것과 같은 8화소×8라인의 블럭(20)의 수평 방향의 주파수 대역에 저역 통과 필터를 걸면서, 해당 블럭(20)의 수평 성분의 화소수를 도 9의 (B)와 같이 1/2배로 삭감하는 것이 가능하다.
또한, 이 때, 각 필터 계수는 샘플링 주파수, 컷오프 주파수, 탭 수 및 롤오프율 등에 의해 결정된다.
이 실시예에서는, 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축 처리의 탭 수를 압축 전의 블럭(20)의 수평 방향의 화소수를 넘지 않도록 3탭으로 선정하고 있다. 이것에 의해 드리프트 잡음을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 샘플링 주파수는, 예를 들면, 도 8과 같이 압축 전의 화소 사이를 2 간격으로 분할하고, 압축 후의 화소 사이를 4 간격으로 분할함으로써, 2×4 = 8 간격으로 설정하고 있다.
여기서, 실제상 이 실시예에서의 화상 압축 처리부(51)는, 도 10에 도시하는 것과 같이 구성되어 있고, 가산 처리부(8)로부터 제 1 처리 전환부(11)를 통하여 제공되는 복호 화상 데이터(D12)를 제 1 승산 회로(54A)에 입력한다.
또한, 복호 화상 데이터(D12)는, 제 1 지연 회로(55A)에서 클럭원으로부터 제공되는 기준 클럭(CLK1)의 1 클럭분 만큼 화소 단위로 지연되어 제 2 승산 회로(54B)에 제공됨과 함께, 제 2 지연 회로(55B)에서 또한 기준 클럭(CLK1)의 1 클럭분 만큼 화소 단위로 지연되어 제 3 승산 회로(54C)에 제공된다.
제 1 내지 제 3 승산 회로(54A 내지 54C)에서는, 공급되는 화소 단위의 복호 화상 데이터(D12)에 대하여 각각 소정의 필터 계수값 「a1」,「a2」,「a3」을 승산하고, 각각 승산 결과를 제 1 내지 제 3 승산 데이터(D50A 내지 D50C)로서 가산 회로(56)에 송출한다. 또한, 이 경우 필터 계수값(a1, a2, a3)은 그 합계가 1이 되도록 선정되어 있다.
가산 회로(56)는, 공급되는 제 1 내지 제 3 승산 데이터(D50A 내지 D50C)를 화소 단위로 순차 가산하고, 얻어진 가산 데이터(D51)를 제 2 지연 회로(57)에 송출한다.
제 2 지연 회로(57)는, 공급되는 가산 데이터(D51)에 기초하여 얻어지는 각 블럭(20)(도 9의 (A))의 수평 방향의 8화소분의 화소 데이터를 4배로 오버샘플링하여 이루어지는 32화소분의 화소 데이터 중, 8개 간격의 화소(원래의 짝수번째의 화소(P0, P2, P4, P6)의 위치를 중심으로 하여 좌우 대칭으로 곱하여 합하면서 정규화 중첩하여 이루어지는 각 화소)의 화소 데이터를 선택적으로 순차 기억함과 함께, 이것을 1/2 분주 회로(58)로부터 제공되는 기준 클럭(CLK1)을 1/2 주기로 분주하여 이루어지는 판독 클럭(CLK5)에 기초하여 순차 판독한다.
이 결과 제 2 지연 회로(57)로부터는, 도 9의 (A)와 같은 8화소×8라인의 각 블럭(20)의 데이터에 기초하여, 도 9의 (B)와 같은 각 블럭(20)마다 수평 방향의 화소수가 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의해 1/2로 삭감되어 이루어지는 4화소×8라인의 블럭(53)의 데이터가 출력되고, 이것이 상술한 압축 복호 화상 데이터(D15)로서 메모리 제어 처리부(13)(도 1)에 송출된다.
이와 같이 하여, 이 화상 압축 처리부(51)에서는, 복호 화상 데이터(D12)의 데이터량을 각 블럭 단위로 반감시키고, 이렇게 하여 복호 화상 데이터(D12) 전체로서 그 데이터량을 1/2로 압축할 수 있도록 되어 있다.
한편, 화상 신장 처리부(52)에서는, 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의한 화상 신장 처리에 의해 압축 참조 화상 데이터 및 외부 출력용 압축 화상 데이터를 신장하도록 이루어져 있다.
여기서, 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의한 화상 신장 처리는, 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법으로 하는 화상 압축 처리와 마찬가지로, 예를 들면, 도 11의 (A)에 도시하는 것과 같이 1차원 상에 배열된 각 화소(PC0, PC1 ……)의 화소값과, 어느 유한 개수의 필터 계수를 신장 후의 화소(P0, P1, P2, P3 ……)에서 자기의 위치를 중심으로 하여 좌우 대칭으로 곱하여 합하면서 정규화 중첩하고, 그 결과를 그 중심 위치의 각 화소(P0, P1, P2, P3 ……)의 값으로 함으로써 행하여진다.
이렇게 하여 이 방법에 의하면, 도 12의 (A)에 도시하는 것과 같은 신장 처리 전의 4화소×8라인의 블럭(53)의 수평 방향의 주파수 대역에 저역 통과 필터를 걸면서, 해당 블럭(53)의 수평 방향의 화소수를 2배로 신장할 수 있다.
또한, 이 때, 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 사용되는 필터 계수는 샘플링 주파수, 컷오프 주파수, 탭 수 및 롤오프율 등에 의해 결정된다.
이 실시예에서는, 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 처리의 탭 수를 압축 전 및 신장 전의 블럭(20, 20")의 수평 방향의 화소수를 넘지 않도록 3탭으로 선정하고 있다. 이것에 의해 드리프트 잡음을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 샘플링 주파수는, 예를 들면, 도 11과 같이 신장 전의 화소 사이를 4 간격으로 분할하고, 신장 후의 화소 사이를 2 간격으로 분할함으로써 2×4 = 8 간격으로 설정하고 있다.
여기서, 실제상의 이 실시예에서의 화상 신장 처리부(52)는, 도 13에 도시하는 것과 같이 구성되어 있고, 메모리 제어 처리부(13)로부터 제 2 처리 전환부(15)를 통하여 제공되는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 제 1 승산 회로(60A)에 입력한다.
또한, 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(17)는, 제 1 지연 회로(61A)에서 클럭원으로부터 출력되는 기준 클럭(CLK1)의 1 클럭분 만큼 화소 단위로 지연되어 제 2 승산 회로(60B)에 제공됨과 함께, 제 2 지연 회로(61B)에서 또한 기준 클럭(CLK1)의 1 클럭분 만큼 화소 단위로 지연되어 제 3 승산 회로(60C)에 제공된다.
제 1 내지 제 3 승산 회로(60A 내지 60C)에서는, 공급되는 화소 단위의 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)에 대하여 각각 소정의 필터 계수값 「b1」,「b2」,「b3」를 승산하고, 각각 승산 결과를 제 1 내지 제 3 승산 데이터(D60A 내지 D60C)를 가산 회로(62)에 송출한다. 또한, 이 때 각 계수값(b1, b2, b3)은 그 합계가 1이 되도록 선정되어 있다.
가산 회로(62)는, 공급되는 제 1 내지 제 3 승산 데이터(D60A 내지 D60C)를 화소 단위로 순차 가산하고, 얻어진 가산 데이터(D61)를 제 2 지연 회로(63)에 송출한다.
제 2 지연 회로(63)는, 공급되는 가산 데이터(D61)에 기초하여 얻어지는 신장 전의 각 블럭(53)의 수평 방향마다 4화소분의 화소 데이터를 8배로 오버샘플링하여 이루어지는 32화소분의 화소 데이터 중, 최초의 화소(Pc0)로부터 4개 간격의 화소의 화소 데이터를 선택적으로 순차 기억함과 함께, 이것을 기준 클럭(CLK1)에 기초하여 순차 판독한다.
이 결과 제 2 지연 회로(63)로부터는, 도 12의 (A)와 같은 4화소×8라인의 각 블럭(53)의 데이터에 기초하여, 도 12의 (B)와 같은 각 블럭(53)마다 수평 방향의 화소수가 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장에 의해 2배로 증가되어 이루어지는 8화소×8라인의 블럭(20")의 데이터가 출력되고, 이것이 신장 화상 데이터(D62)로서 스위치 회로(65)에 송출된다.
스위치 회로(65)는, 제어부의 제어하에 제 1 또는 제 2 전환단(65A, 65B)을 선택함으로써, 압축 참조 화상 데이터(D16)를 신장 처리하여 이루어지는 신장 화상 데이터(D62)를 선택적으로 제 1 전환단(65A)으로부터 참조 화상 데이터(D18)로서 출력함과 함께, 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 신장 처리하여 이루어지는 신장 화상 데이터(D62)를 선택적으로 제 2 전환단(65B)으로부터 재생 화상 데이터(D19)로서 출력한다.
또한, 움직임 보상 처리시에 있어서 하프벨 계산을 행하는 경우에는, 신장 전의 각 블럭(20)의 수평 방향마다 도 12의 (A)에서 점선으로 나타내는 인접하는 블럭(20)의 1번째의 화소로 이루어지는 화소(PH)의 화소 데이터가 프레임 메모리(14)로부터 여분으로 판독되어 메모리 제어 처리부(13) 및 제 2 처리 전환부(15)를 통하여 화상 신장 처리부(52)에 제공된다.
그리고, 화상 신장 처리부(52)에서는, 이 제 5 화소(PH)의 화소 데이터에 기초하여 상술한 것과 마찬가지로 하여 신장 처리 후의 블럭(20")의 수평 방향의 9번째의 화소(PH')가 생성된다.
따라서 이 경우에는, 화상 신장 처리부(52)에서 도 12의 (A)에 도시하는 것과 같은 5화소×8라인의 블럭(20)으로부터 도 12의 (B)에 도시하는 것과 같은 9화소×8라인의 블럭(20")의 데이터가 생성되고, 이것이 상술한 참조 화상 데이터(D18)로서 움직임 보상 처리부(9)에 송출된다.
(3-2) 본 실시예의 동작 및 효과
이상의 구성에서, 이 복호화 장치(50)에서는, 통상 모드시에는 복호된 화상 데이터로 이루어지는 복호 화상 데이터(D12)를 그대로 프레임 메모리(14)에 격납함과 함께, 이것을 그대로 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 원래의 화상 배열로 판독하여 재생 화상 데이터(D13)로서 외부에 출력하는 한편, 압축 모드시에는 복호 화상 데이터(D12)를 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의해 압축하여 프레임 메모리(14)에 격납함과 함께, 이것을 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의해 신장 처리하여 움직임 보상 처리에 이용하고, 또한 원래의 화상 배열로 판독하여 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의해 신장 처리한 후, 재생 화상 데이터(D19)로서 외부에 출력한다.
따라서, 이 복호화 장치(50)에서는, 제 1 실시예의 복호화 장치(1)와 마찬가지로, 장치 전체로서의 구성의 번잡화를 회피함과 함께, 효율 좋게 프레임 메모리(14)의 메모리 용량을 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨의 부호화 데이터(D1)의 복호화 처리에 대응할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 이 복호화 장치(50)에서는, 복호 화상 데이터(D12)의 화상 압축 처리부(51)에서의 화상 압축 방법으로서 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법을 사용하고, 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 압축 복호 화상 데이터(D17)의 화상 신장 처리부(52)에서의 화상 신장법으로서 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법을 사용하도록 함으로써, 화상 압축법으로서 단순 솎아내기법이나 2화소 라운딩 평균법을 사용하여, 화상 신장법으로서 단순 신장법을 사용한 경우에 비하여 신장 처리 후에 있어서의 재생 화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
이상의 구성에 의하면, 화상 데이터를 복호하여 이루어지는 복호 화상 데이터(D12)를 필요에 따라 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의해 압축 처리하여 프레임 메모리(12)에 격납함과 함께, 이것을 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의해 신장 처리하여 움직임 보상 처리에 사용하고, 또한 외부로 출력하도록 함으로써, 제 1 실시예에 의한 복호화 장치(1)와 동일한 효과를 얻으면서 신장 처리 후에 있어서의 재생 화상의 화질을 제 1 및 제 2 복호화 장치(1, 40)에 비하여 현격하게 향상시킬 수 있는 복호화 장치를 실현할 수 있다.
(4) 기타 실시예
또한, 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 본 발명을 MPEG2 규격에 기초하는 부호화 데이터(D1)를 복호하는 복호화 장치(1, 40, 50)에 적용하도록 한 경우에 대해서 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 기타 각종 부호화 방식에 기초하여 부호화된 영상 데이터를 복호하는 복호화 장치에 널리 적용할 수 있다.
이 경우에 있어서, 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 기억 수단에 기억된 화상 데이터에 기초하여 부호화 데이터를 복호화 처리에 의해 복호화하는 복호화 수단으로서의 복호화부(2)를 도 1과 같이 구성하도록 한 경우에 대해서 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 요점은, 공급되는 부호화 데이터(D1)의 부호화 방식에 따라서 해당 부호화 데이터를 복호화 처리할 수 있도록 복호화 수단을 구성하면 된다.
또한, 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 가산 처리부(8)로부터 출력되는 복호 화상 데이터(D12)를 압축하여 프레임 메모리(14)에 제공하는 압축 수단으로서의 화상 압축 처리부(16, 41, 51)를 도 3, 도 7 또는 도 10과 같이 구성하도록 한 경우에 대해서 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 기타 각종 구성을 널리 적용할 수 있다.
이 경우에 있어서 압축 수단을, 단순 솎아내기법, 2화소 라운딩 평균법 또는 2:1의 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법 이외의 압축법에 의해 복호 화상 데이터(D12)를 압축 처리하도록 구축하도록 하여도 좋고, 또한 복호 화상 데이터(D12)를 1/2 이외의 데이터량으로 압축하도록 압축 수단을 구축하도록 하여도 좋다.
또한, 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 프레임 메모리(14)에 기억된 압축된 복호 화상 데이터(D12)로 이루어지는 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 신장하여 움직임 보상 처리부(9)에 제공되는 신장 수단으로서의 화상 신장 처리부(17, 52)를 도 5 또는 도 13과 같이 구성하도록 한 경우에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 기타 각종 구성을 널리 적용할 수 있다.
이 경우에 있어서 신장 수단을, 단순 신장법 또는 1:2의 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법 이외의 신장법에 의해 압축 참조 화상 데이터(D16) 및 외부 출력용 압축 화상 데이터(D17)를 신장 처리하도록 구축하도록 하여도 좋다.
또한, 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 화상 기억 및 출력 처리부(10)에서, 복호 화상 데이터(D12)를 단순 압축법 및 2화소 라운딩 평균법에 의해 압축 처리하였을 때에는 이것을 단순 신장법에 의해 신장 처리하고, 복호 화상 데이터(D12)를 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의해 압축 처리하였을 때에는 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의해 신장 처리하도록 한 경우에 대해서 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 복호 화상 데이터(D12)를 단순 압축법 및 2화소 라운딩 평균법에 의해 압축 처리함과 함께, 이것을 1차원 FIR 저역 통과 필터 신장법에 의해 신장 처리하고, 또는 복호 화상 데이터(D12)를 1차원 FIR 저역 통과 필터 압축법에 의해 압축 처리함과 함께, 이것을 단순 신장법에 의해 신장 처리하도록 하여도 좋고, 또는 이들 각종 압축법과 각종 신장법을 필요에 따라서 전환하도록 화상 기억 및 출력 처리부(10)를 구축하도록 하여도 좋다.
또한, 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 복호화부(2)로부터 출력되는 복호 화상 데이터(D12)를 메모리 제어 처리부(13) 및 화상 압축 처리부(16, 41, 51) 중 어느 한쪽에 출력하는 제 1 전환 수단으로서의 제 1 처리 전환부(11)와, 프레임 메모리(14)로부터 판독된 참조 화상 데이터(D14) 또는 압축 참조 화상 데이터(D16)를 움직임 보상 처리부(9) 및 신장 수단 화상 신장 처리부(17, 52) 중 어느 한쪽에 출력하는 제 2 전환 수단으로서의 제 2 처리 전환부(15)와, 제 1 및 제 2 처리 전환부(11, 15)를 전환 제어하는 제어 수단으로서의 제어부(12)를 화상 기억 및 출력 처리부(10)에 설치하도록 한 경우에 대해서 서술하였지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 이들 제 1 및 제 2 처리 전환부(11, 15) 및 제어부(12)를 생략하고, 복호화부(2)로부터 출력되는 복호 화상 데이터(D12)를 항상 화상 압축 처리부(16, 41, 51)에서 압축 처리한 후 프레임 메모리(14)에 격납함과 함께, 당해 압축된 복호 화상 데이터(D12)를 항상 화상 신장 처리부(17, 52)에서 신장 처리하여 움직임 보상 처리부(9)에 제공하도록 화상 기억 및 출력 처리부(10)를 구성하도록 하여도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 부호화 데이터를 소정의 복호화 처리에 의해 복호화하는 복호화 장치에 있어서, 부호화 데이터를 복호화함으로써 얻어지는 화상 데이터를 기억하는 기억 수단과, 기억 수단에 기억된 화상 데이터에 기초하여 부호화 데이터를 복호화 처리에 의해 복호화하는 복호화 수단과, 복호화 수단에 의해 복호화된 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 제공하는 압축 수단과, 기억 수단에 기억된 압축 수단에 의해 압축된 화상 데이터를 신장하여 복호화 수단에 제공하는 신장 수단을 설치하도록 함으로써, 장치 전체로서의 구성의 번잡화를 회피함과 함께, 효율 좋게 기억 수단의 기억 용량을 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨까지의 부호화 데이터에 대한 복호화 처리에 대응할 수 있도록 하는 것이 가능하고, 이렇게 하여 기능성을 향상시키면서 구성을 간이화시킬 수 있는 복호화 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 부호화 데이터를 소정의 복호화 처리에 의해 복호화하는 복호화 방법에 있어서, 부호화 데이터를 복호화함으로써 얻어지는 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 기억하는 제 1 단계와, 기억 수단에 기억된 압축된 화상 데이터를 신장하고, 당해 신장된 화상 데이터에 기초하여, 부호화 데이터를 복호화 처리에 의해 복호하는 제 2 단계를 설치하도록 함으로써, 구성의 번잡화를 회피함과 함께, 효율 좋게 기억 수단의 기억 용량을 삭감하면서, 고 레벨로부터 저 레벨까지의 부호화 데이터에 대한 복호화 처리에 대응할 수 있도록 하는 것이 가능하고, 이렇게 하여 기능성을 향상시키면서 구성을 간이화시킬 수 있는 복호화 방법을 실현할 수 있다.

Claims (17)

  1. 부호화 데이터를 소정의 복호화 처리에 의해 복호화하는 복호화 장치에 있어서,
    상기 부호화 데이터를 복호화함으로써 얻어지는 화상 데이터를 기억하는 기억 수단과,
    상기 기억 수단에 기억된 상기 화상 데이터에 기초하여 상기 부호화 데이터를 상기 복호화 처리에 의해 복호화하여 출력하는 복호화 수단과,
    상기 복호화 수단으로부터 출력되는 상기 화상 데이터를 압축하여 상기 기억 수단에 제공하는 압축 수단과,
    상기 기억 수단에 기억된 상기 압축 수단에 의해 압축 처리된 상기 화상 데이터를 신장하여 상기 복호화 수단에 제공하는 신장 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복호화 수단으로부터 출력되는 상기 화상 데이터를 상기 기억 수단 및 상기 압축 수단 중 어느 한쪽에 출력하는 제 1 전환 수단과,
    상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 화상 데이터를 상기 신장 수단 및 상기 복호화 수단 중 어느 한쪽에 출력하는 제 2 전환 수단과,
    상기 제 1 및 제 2 전환 수단을 전환 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 외부로부터 제공되는 명령 또는 미리 설정된 프로그램에 기초하여, 통상 모드시에는, 상기 화상 데이터를 상기 기억 수단에 출력하도록 상기 제 1 전환 수단을 전환 제어함과 함께, 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 화상 데이터를 상기 복호화 수단에 출력하도록 상기 제 2 전환 수단을 제어하고, 압축 모드시에는, 상기 화상 데이터를 상기 압축 수단에 출력하도록 상기 제 1 전환 수단을 제어함과 함께, 상기 기억 수단으로부터 판독된 압축된 상기 화상 데이터를 상기 신장 수단에 출력하도록 제 2 전환 수단을 전환 제어하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 수단은, 상기 복호화 수단으로부터 출력되는 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 화소의 데이터를 솎아내도록 하여 압축하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 수단은, 상기 복호화 수단으로부터 출력되는 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 인접하는 복수 화소분의 각 화소 데이터값을 라운딩 평균화하도록 하여 압축하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 수단은, 상기 복호화 수단으로부터 출력되는 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 화소수를 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 압축 처리에 의해 주파수 대역을 제한하면서 삭감하도록 하여 압축하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압축 수단은, 상기 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 압축 처리의 필터 탭 수가 압축 전의 상기 소정 블럭의 상기 수평 방향의 화소수를 넘지 않는 값으로 선정된 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장 수단은, 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 압축 수단에 의해 압축된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 각 화소의 화소 데이터를 복수회 반복 출력하도록 하여 신장하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 신장 수단은, 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 압축 수단에 의해 압축된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 화소수를 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 신장 처리에 의해 주파수 대역을 제한하면서 증가시키도록 하여 신장하는 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 신장 수단은, 상기 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 신장 처리의 필터 탭 수가 신장 전의 상기 소정 블럭의 상기 수평 방향의 화소수를 넘지 않는 값으로 선정된 것을 특징으로 하는, 복호화 장치.
  10. 부호화 데이터를 소정의 복호화 처리에 의해 복호화하는 복호화 방법에 있어서,
    상기 부호화 데이터를 복호화함으로써 얻어지는 화상 데이터를 압축하여 기억 수단에 기억하는 제 1 단계와,
    상기 기억 수단에 기억된 압축된 상기 화상 데이터를 판독하여 신장하고, 해당 신장된 상기 화상 데이터에 기초하여, 상기 부호화 데이터를 상기 복호화 처리에 의해 복호하는 제 2 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서는, 복호된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 화소의 데이터를 솎아내도록 하여 압축하는 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서는, 복호된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 인접하는 복수 화소분의 각 화소 데이터값을 라운딩 평균화하도록 하여 압축하는 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서는, 복호된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 화소수를 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 압축 처리에 의해 주파수 대역을 제한하면서 삭감하도록 하여 압축하는 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서는, 상기 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 압축 처리의 필터 탭 수가 압축 전의 상기 소정 블럭의 상기 수평 방향의 화소수를 넘지 않는 값으로 선정된 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서는, 상기 기억 수단으로부터 판독된 압축된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 각 화소의 데이터를 복수회 반복하여 출력하도록 하여 신장하는 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서는, 상기 기억 수단으로부터 판독된 압축된 상기 화상 데이터를, 소정 블럭 단위로 수평 방향의 화소수를 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 신장 처리에 의해 주파수 대역을 제한하면서 증가시키도록 하여 신장하는 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서는, 상기 1차원 유한 길이 임펄스 응답 저역 통과 필터 신장 처리의 필터 탭 수가 신장 전의 상기 소정 블럭의 상기 수평 방향의 화소수를 넘지 않는 값으로 선정된 것을 특징으로 하는, 복호화 방법.
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