JP2000299867A

JP2000299867A - 動画像復号装置

Info

Publication number: JP2000299867A
Application number: JP10493999A
Authority: JP
Inventors: Masato Yamazaki; 真人山崎
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2000-10-24
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: JP3708745B2

Abstract

(57)【要約】【課題】毎秒60フレームの順次走査画像信号をMPEG符
号化した符号化ストリームを安価な復号装置にて復号し
て、インタレース表示するテレビジョン受像機に表示す
る。【解決手段】ストリーム解析部２は、符号化ストリー
ムからI,P,B ピクチャの符号を順次検出してフレーム破
棄部４に供給する。フレーム破棄部４は、I,P 間および
P,P 間の２つのＢピクチャのうちの一つを交互に破棄し
て、残りの符号をビデオ復号部６に供給する。これによ
り、ビデオ復号部６は、毎秒60フレームより少ないフレ
ームの符号を復号して、その結果を表示制御部８に供給
する。表示制御部８は、所定のＰピクチャを間引いて残
りの復号フレームをそれぞれフィールド読み出しして表
示装置にインタレース表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像復号装置に
係り、特に、たとえば、MPEG（motion picture coding
experts group ）方式にて符号化された高精細画像を簡
易再生する際に用いて好適な動画像復号装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、テレビジョン画像またはコン
ピュータ画像などの動画像を符号化する方式として、動
き補償フレーム間符号化を用いたMPEGによる符号化方式
が標準化されつつある。MPEG方式では、フレーム内符号
化したＩピクチャを基準として、前方向予測によりフレ
ーム間符号化したＰピクチャと、両方向予測により符号
化したＢピクチャとによってそれぞれのフレームを圧縮
符号化して伝送し、あるいは記憶媒体に蓄積するもので
あった。

【０００３】一方、近年、放送分野ではハイビジョン
（HDTV）などの高精細画像あるいはコンピュータ分野で
はSVGA（super video graphics array）などの高解像度
画像が知られており、また、その走査方式としてフレー
ム毎に表示する順次走査、フィールド毎に表示する飛越
し走査が知られている。

【０００４】これらを上記MPEG方式にて符号化する場合
において、たとえば、ATSC（advanced television syst
ems committee ）では、図８に示すように、それぞれの
解像度の動画像毎に、縦横比を表わすアスペクト比と、
フレーム周波数と、走査方式などを規格化している。そ
の中で、720Pと呼ばれる（720 ×1280）の画像では、順
次走査にのみ対応しており、さらに毎秒60フレームの動
画像となると、現行のテレビジョン受像機などの表示装
置では、走査方式およびフレーム周波数の違いにより、
そのまま復号した動画像を表示できないものであった。

【０００５】そこで従来、上記のような720Pの動画像信
号を復号して現行のテレビジョン受像機などの表示装置
に表示する動画像復号装置として、たとえば、720P相当
のMPEG対応の復号器と、その出力をプログレッシブ（順
次走査）−インタレース（飛越し走査）変換する変換器
とを用いたものが考えられる。

【０００６】図９は、このような装置の一例である。図
９において、MPEG方式にて符号化されたストリーム500
をストリーム解析部50で受け、そのストリームが720Pの
符号化ストリームであるか否かをそのヘッダを解析して
検出する。720Pの符号化ストリームであると、それぞれ
の符号化フレームを検出して順次、その符号をビデオ復
号部52に供給する。ビデオ復号部52では、符号化側と反
対の工程にて、Ｉピクチャを基準として、Ｐピクチャお
よびＢピクチャを順次復号して、その結果をプログレッ
シブ−インタレース変換部54に順次供給する。プログレ
ッシブ−インタレース変換部52では、ビデオ復号部52に
て復号された毎秒60フレームの動画像信号を受けて、そ
れぞれのフレームから順次交互に、奇数フィールドまた
は偶数フィールドの画像信号を読み出して、毎秒60フィ
ールドの動画像502 に変換して、現行のテレビジョン受
像機などの表示装置に供給して順次表示していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、テレビジョン受像機側では毎秒60フ
ィールド（毎秒30フレーム）の表示速度でよいにもかか
わらず、ビデオ復号部では（720 ×1280）の画像を毎秒
60フレームという高い処理速度にて復号する能力が必要
であり、そのため装置が高価になるなどの問題があっ
た。

【０００８】本発明は上述の課題を解決し、表示装置の
表示速度よりも高いフレームレートの動画像を符号化し
た信号を低い処理能力のビデオ復号部を用いて有効に復
号して表示することができる動画像復号装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による動画像復号
装置は、上述した課題を解決するために、所定のフレー
ム周波数以上の動画像信号が所定の符号化方式にて符号
化された符号化ストリームを受けて、それより低いフレ
ーム周波数の動画像信号に復号してインタレース方式の
表示装置に表示する動画像復号装置であって、所定の符
号化方式にて符号化された動画像信号の符号化ストリー
ムからそれぞれの符号化フレームの符号を検出するスト
リーム解析手段と、ストリーム解析手段からの符号化フ
レームのうち所定のフレーム毎の符号化フレームの符号
を破棄する破棄手段と、破棄手段にて破棄された符号化
フレームの符号を除くストリーム解析手段からの符号化
フレームの符号を受けて順次元のフレームの動画像信号
を復号する復号手段と、復号手段にて復号された動画像
信号に基づいてそれぞれのフレームを順次フィールド毎
に変換してインタレース表示方式の表示装置に表示する
表示制御手段とを含むことを特徴とする。

【００１０】特に、本発明による動画像復号装置は、毎
秒60フレームの順次走査の動画像信号がフレーム間符号
化を含む符号化方式にて符号化された符号化ストリーム
を受けて、そのストリームから毎秒60フィールドの飛越
し走査の動画像信号を復号して表示装置に表示するもの
に適用するとよい。

【００１１】この場合、破棄手段は、ストリーム解析手
段からのそれぞれの符号化フレームのうちの双方向予測
にてフレーム間符号化された複数のＢピクチャのうちの
いくつかを破棄する破棄手段であって、表示手段に表示
すべきフレームの次のフレームに相当するＢピクチャの
符号を順次破棄するとよい。

【００１２】また、この場合、表示制御手段は、復号手
段にて復号された動画像信号のうち破棄されたＢピクチ
ャの次のフレームに相当する前方向予測によるフレーム
間符号化されたＰピクチャを復号した動画像を除く、残
りのフレームの動画像信号をそれぞれフィールド毎に読
み出して表示手段に表示するとよい。

【００１３】一方、本発明による動画像復号装置におい
て、破棄手段は、ストリーム解析手段からの符号化フレ
ームのうち双方向予測によるフレーム間符号化されたＢ
ピクチャの符号をすべて破棄するＢピクチャ破棄手段で
あり、復号手段は、フレーム内符号化されたＩピクチャ
および前方向予測によるフレーム間符号化されたＰピク
チャのみの符号を順次復号するI,P ピクチャ復号手段で
あってもよい。

【００１４】この場合、表示制御手段は、復号手段にて
復号されたＩピクチャおよびＰピクチャの復号フレーム
をそれぞれ３フィールド以上のフィールドとして読み出
して表示装置に表示するとよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる動画像復号装置の実施例を詳細に説明する。図１に
は、本発明による動画像復号装置の一実施例が示されて
いる。本実施例による動画像復号装置は、たとえば、各
画面毎に（720 ×1280）画素であってフレーム周波数60
Hzの動画像信号、いわゆる720Pの動画像信号がMPEG符号
化方式にて符号化された符号化ストリームを受けて、こ
れを復号する復号装置であって、現行のインタレース方
式のテレビジョン受像機などの表示装置にフィールド周
波数60Hzの動画像として変換して表示する簡易表示装置
である。

【００１６】特に、本実施例の動画像復号装置では、MP
EG方式の符号化フレームのうちの両方向予測によりフレ
ーム間符号化されたＢピクチャのうちのいくつかを破棄
するフレーム破棄部４を符号化フレームを復号するビデ
オ復号部６の前段に設けて、ビデオ復号部６にて復号さ
れたフレームのうち前方向予測によるフレーム間符号化
されたＰピクチャを復号した画像信号のうちのいくつか
を間引いてから残りのフレームの画像をフィールド表示
する表示制御部８を有する点が主な特徴点である。

【００１７】本実施例の理解を容易にするため、本実施
例の動画像復号装置に供給される符号化ストリームを図
２に示す符号化装置とともに説明すると、たとえば、図
３に示すような720Pの動画像信号F0,F1,F2,F3,... が符
号化装置の入力部10に供給される。動画像信号F0,F1,F
2,F3,... は、各フレーム毎に（720 ×1280）画素の画
像信号であり、毎秒60フレームの順次走査にて、たとえ
ば高解像度カメラなどにて撮影された動画像を表わす信
号である。

【００１８】符号化装置は、たとえば、図２に示すよう
に、フレーム間差分値を生成する減算器12と、その差分
値または直接の画像信号に直交変換を施す直交変換回路
14と、その変換係数を量子化する量子化回路16と、量子
化された変換係数をさらにハフマン符号などにより可変
長符号化する可変長符号化回路18と、量子化された符号
を逆量子化する逆量子化回路20と、逆量子化された符号
を元の変換係数に逆変換する逆直交変換回路22と、逆変
換された前フレームの画像信号を一時蓄積するフレーム
メモリ24と、前フレームの画像信号と現フレーム画像信
号とから動きベクトルを求めて動き補償する動き補償回
路26と、動き補償した画像信号と逆直交変換回路22から
の画像信号とを加算してフレームメモリ24に供給する加
算回路28と、動き補償回路26にて求めた動きベクトルを
符号化するベクトル符号化回路30と、それぞれの回路を
制御して、生成された符号化フレームのI,P,B ピクチャ
の種類などを表わす制御符号を出力する符号化制御部32
と、制御符号、可変長符号および動きベクトル符号を含
むそれぞれの符号化フレームを所定の符号化ストリーム
に生成して出力するストリーム生成回路34とを含む。

【００１９】このような符号化装置において、たとえ
ば、図３に示す符号化ストリームにてI1ピクチャは、入
力したF3フレームが直交変換回路14にてフレーム内符号
化されて、その変換係数が量子化回路16にてそれぞれ量
子化され、さらに可変長符号化回路18にて可変長符号化
されて、ストリーム生成回路34にて符号化フレームに形
成される。

【００２０】次に、P4ピクチャは、入力したF6フレーム
とフレームメモリ24に蓄積されたF3フレームに相当する
前フレームとが動き補償回路26にて前方向予測により動
き補償され、その差分値が上記と同様に、直交変換され
量子化され、さらに可変長符号化された符号と、ベクト
ル符号化回路30からの動きベクトル符号とを含むフレー
ム間符号化された符号化フレームとして生成される。

【００２１】次いで、B5ピクチャは、F4フレームがフレ
ーム内符号化されたF3フレームと前方向予測によりフレ
ーム間符号化されたF6フレームとから両方向予測により
動き補償されて、上記と同様にそれらの差分値が直交変
換され量子化され可変長符号化された符号と、動きベク
トルの符号とにて表わされる符号化フレームに形成され
る。同様に、B6ピクチャは、F5フレームがF3フレームお
よびF6フレームとから両方向予測によりフレーム間符号
化された符号化フレームに形成される。

【００２２】次に、P7ピクチャは、P4ピクチャのF6フレ
ームに相当するフレームを前フレームとしてF9フレーム
を動き補償してから前方向予測によりフレーム間符号化
された符号化フレームとして形成される。次に、B8およ
びB9ピクチャは、F7またはF8フレームがF6およびF9フレ
ームからそれぞれ両方向予測によりフレーム間符号化さ
れた符号化フレームとして形成される。

【００２３】以下同様に、３フレーム毎に前方向予測の
Ｐピクチャが形成され、それらの間の２つのフレームが
それぞれ両方向予測のＢピクチャとして形成される。な
お、I1ピクチャの後のB2,B3 ピクチャは、I1ピクチャの
F3フレームと、それより前に前方向予測により符号化さ
れたP0ピクチャのF0フレームとの間にてF1,F2 フレーム
がそれぞれ両方向予測により符号化された符号化フレー
ムである。この結果、図３に示す符号化フレームの順序
にて符号化ストリームが形成されて本実施例の動画像復
号装置に供給される。

【００２４】次に、本実施例による動画像復号装置の詳
細を説明すると、本実施例による動画像復号装置は、図
１に示すように、ストリーム解析部２と、フレーム破棄
部４と、ビデオ復号部６と、表示制御部８とを含み、そ
の出力が現行のテレビジョン受像機などのインタレース
方式の表示装置に接続されている。

【００２５】ストリーム解析部２は、符号化側から供給
された上記符号化ストリーム200 を受けて、そのヘッダ
を解析してそれぞれの符号化フレームの符号をそのシン
タックスに基づいて順次検出する符号検出部であり、本
実施例では720Pの符号化ストリームであることを検出し
た際に、それぞれの符号をとり出して順次フレーム破棄
部４を介してフレーム復号部６に供給するストリーム分
離回路である。特に、本実施例ではそれぞれの符号化フ
レームのI,P,B ピクチャの種類を検出して、その結果を
フレーム破棄部４およびビデオ復号部６並びに表示制御
部８に送り、その符号の処理または画像の処理を指示す
る制御回路を含み、それぞれの指示とともに符号化フレ
ームの符号をフレーム破棄部４を介して供給する。

【００２６】フレーム破棄部４は、ストリーム解析部２
からそれぞれの符号化フレームの符号を順次受けて、そ
のうちＢピクチャを指示する符号化フレームのうちのい
くつかを破棄する回路であり、本実施例では、たとえ
ば、１つの入力を２つの出力に自在に切り替えて一方の
出力をビデオ復号部６に他方を破棄とするスイッチング
回路などが有効に適用される。特に、本実施例にて破棄
するＢピクチャは、表示すべきフレームの直後のＢピク
チャとする。

【００２７】たとえば、図３に示す元の動画像フレーム
F0,F1,F2,...にて交互に表示または不表示とすれば、毎
秒30フレームの動画像が得られる。これをI1ピクチャに
対応するF3フレームから考えると、F3,F5,F7,F9,... の
奇数番のフレームが表示すべきフレームとなる。これに
より、符号化フレームI1,B2,B3,...にて、元の動画像フ
レームの偶数番のフレームF2,F4 ,F6,... に相当するも
ののうちB3,B5,B9,B11,...が廃棄するＢピクチャとな
る。これは、I1,P4 ピクチャ間ではB2,B3 ピクチャのう
ち後のB3ピクチャ、P4,P7 ピクチャ間ではB5,B6 ピクチ
ャのうち前のB5ピクチャ、P7,P10ピクチャ間では後のB9
ピクチャとなり、P10,P13 ピクチャ間では前のB11 ピク
チャとなる。以下、Ｐピクチャ間の２つのＢピクチャの
うち前のもの、次いで後ろのものとなる。

【００２８】つまり、本実施例のフレーム破棄部４は、
ストリーム解析部２からのI,P,B ピクチャの指示に基づ
いてＩピクチャを基準として、連続する２つのＢピクチ
ャを検出すると順次交互に前、後ろ、前、．．．と廃棄
する回路であり、その他の符号化フレームを順次ビデオ
復号部６に供給する。これにより、ビデオ復号部６に供
給される符号化フレーム数が低減される。

【００２９】ビデオ復号部６は、MPEG対応の復号器であ
り、フレーム破棄部４を介して供給されるそれぞれの符
号化ストリームの符号をストリーム解析部２からの指示
に応動して復号する復号回路である。より具体的には、
たとえば、図４に示すように可変長復号回路62と、逆量
子化回路64と、逆直交変換回路66と、加算器68と、ベク
トル復号回路72と、動き補償回路74と、フレームメモリ
76とを含み、それぞれの符号を符号化側とほぼ反対の工
程にて元の動画像信号に復号する復号回路である。

【００３０】各部の詳細を説明すると、可変長復号回路
62は、それぞれの符号化フレームからハフマン符号など
の可変長符号を検出して、元の変換係数の符号に復号す
る復号回路であり、分離した動きベクトルの符号はベク
トル復号回路72に供給する。復号された変換係数の符号
は、逆量子化回路64に供給される。

【００３１】逆量子化回路64は、符号化側にて量子化さ
れた変換係数の符号を元の変換係数に逆変換する変換回
路であり、ストリーム解析部２の制御部からの指示によ
る量子化ステップにて逆量子化する。逆量子化かれた変
換係数は、逆直交変換回路66に供給される。

【００３２】逆直交変換回路66は、逆量子化回路64から
の変換係数を元の画素値に逆変換する変換回路であり、
たとえば、符号化側にてDCT （discrete cosine transf
orm）変換されたそれぞれのマクロブロック毎の画像信
号を再生する再生回路である。再生された画像信号は、
加算器68を介して図１の表示制御装置８に供給され、ま
たはフレームメモリ76に一時蓄積される。

【００３３】一方、ベクトル復号回路72は、符号化され
た動きベクトルを復号する復号回路であり、復号した動
きベクトルは順次動き補償回路74に供給される。動き補
償回路74は、フレームメモリ76からの前フレームの画像
信号をベクトル復号回路72からの動きベクトルにて動き
補償した現フレームの画像信号を生成する動き補正回路
である。動き補正した画像信号は、加算器68にて逆直交
変換回路66からの画像信号と加算されて表示制御装置８
に供給される。

【００３４】図１に戻って、表示制御部８は、復号され
たフレーム毎の画像信号をフィールド単位に変換して表
示装置に供給する回路であり、たとえば、一方のポート
から画像信号を順次書込み他方のポートからランダムに
読出し可能なデュアルポートRAM （random access memo
ry）などの記憶回路と、その出力をディジタル−アナロ
グ変換するA-D 変換器とを含む変換回路である。特に、
本実施例では、ストリーム解析部２からの指示に従って
表示しないＰピクチャを間引いて残りのフレームを順次
フィールド毎に読み出して表示装置に供給する信号制御
回路であり、たとえば、Ｉピクチャを基準として生起す
るＰピクチャを順次交互に不表示、表示、不表
示、．．．を繰り返して制御するとよい。

【００３５】以上のような構成において、本実施例によ
る動画像復号装置の動作を説明すると、まず、ストリー
ム解析部２に符号化ストリームが供給されると、ストリ
ーム解析部２ではそのヘッダなどを解析してその符号化
ストリームが720Pのストリームであるか否かを検出す
る。720Pのストリームであると、それぞれの符号化フレ
ームの種類、I,P,B ピクチャの別を検出しつつ、それぞ
れの符号化フレームをフレーム破棄部４に順次供給す
る。たとえば、ストリーム解析部２に供給される符号化
ストリーム200 が図５の上段に示す符号化ストリームI
1,B2,B3,...であるとすると、それぞれの符号化フレー
ムの符号の処理および表示の処理の指示がI1ピクチャを
基準として、フレーム破棄部４、ビデオ復号部６および
表示制御部８に供給される。

【００３６】次に、フレーム破棄部４では、ストリーム
解析部２からの指示に基づいて、まずI1ピクチャの符号
を受けると、リセットしてそのI1ピクチャをビデオ復号
部６に接続して出力する。次にB2ピクチャを受けると、
ビデオ復号部６に接続したままそのB2ピクチャを出力す
る。次いで、B3ピクチャを受けると、破棄側に切り替え
て、そのB3ピクチャを破棄する。B3ピクチャの破棄が終
わると、再びビデオ復号部６に接続してP4ピクチャを出
力し、続いてB5ピクチャを受けると、破棄側に切り替え
て破棄する。

【００３７】以下同様に、ストリーム解析部２からの指
示に基づいて連続する２つのＢピクチャのうち、前また
は後ろのＢピクチャを交互に破棄して、残りのＢピクチ
ャおよびＰピクチャを順次ビデオ復号部６に出力する。
これにより、ビデオ復号部６には、図５に示す中段のス
トリームI1,B2,P4,...としてそれぞれの符号化フレーム
が供給される。

【００３８】次に、ビデオ復号部６では、まず、I1ピク
チャを受けると、ストリーム解析部２の指示に応動し
て、可変長復号、逆量子化および逆直交変換によりフレ
ーム内復号し、その結果の画像信号をフレームメモリ76
に一時蓄積する。次いで、B2ピクチャの符号を受ける
と、その変換係数から上記と同様に差分値が復号され、
かつ動きベクトルが復号されて、フレームメモリ76に蓄
積した前フレーム（図３のF0フレームに相当する）およ
びI1ピクチャを復号した後フレームから双方向予測によ
り元のF1フレームを再生する。再生したB2ピクチャのフ
レームは、順次出力され、続いて、I1ピクチャがフレー
ムメモリ76から読み出されて、それぞれ表示制御部８に
供給される。

【００３９】次に、P4ピクチャがビデオ復号部６に供給
されると、上記と同様に変換係数が復号され、かつその
動きベクトルが復号されて、I1ピクチャを復号した前フ
レームの画像信号から前方向予測により元の画像信号が
再生される。再生された画像信号はP1ピクチャと同様に
フレームメモリ76に一時蓄積される。次いで、B6ピクチ
ャが供給されると、上記と同様に、その差分値および動
きベクトルが復号されて、I1ピクチャを復号した前フレ
ームと、P4ピクチャを復号した後フレームとからの双方
向予測により元の画像信号が再生される。再生されたB6
ピクチャのフレームが先に出力され、後にP4ピクチャの
フレームが読み出されて表示制御装置８に供給される。

【００４０】以下同様に、Ｐピクチャが前方向予測によ
り前フレームから復号されてフレームメモリ76に一時蓄
積され、これに続くＢピクチャがその前に復号された前
フレームおよび後フレームから双方向予測により復号さ
れて、それぞれ元の画像信号に再生される。再生された
画像信号は、Ｂピクチャのフレームから先に出力され
て、続いてフレームメモリ76から読み出されたＰピクチ
ャのフレームが出力されて、順次それぞれのフレームの
画像信号が表示制御装置８に供給される。

【００４１】次に、表示制御部８では、まず、B2ピクチ
ャの復号フレームを受けると、これを蓄積して、その奇
数フィールドを読み出して、表示装置に表示し、さらに
偶数フィールドを読み出して表示する。この間、I1ピク
チャの復号フレームを受けて順次蓄積し、B2フィールド
の表示が終了すると、同様にI1ピクチャの復号フレーム
の奇数フィールドを読み出して表示し、次いで偶数フィ
ールドを読み出して表示する。

【００４２】この間に、B6ピクチャおよびP4ピクチャが
復号されて供給されるが、B6ピクチャの復号フレームの
み蓄積して、ストリーム解析部２からの指示に基づい
て、I1ピクチャの次のＰピクチャとなるP4ピクチャの復
号フレームを蓄積せず、I1ピクチャのフレーム表示が終
了すると、B6ピクチャの復号フレームをフィールド表示
する。

【００４３】この間に、B8ピクチャおよびP7ピクチャの
復号フレームが供給されると、上記と同様にB8ピクチャ
の復号フレームを蓄積し、続いて、P7ピクチャの復号フ
レームを蓄積する。今回は不表示であったP4ピクチャの
次のＰピクチャの復号フレームであるので、蓄積して表
示する。これにより、B6ピクチャのフレームの表示が終
了すると、B8ピクチャの復号フレームをフィールド表示
して、続いてP7ピクチャの復号フレームを同様にフィー
ルド表示する。

【００４４】以下、順次復号されるＢピクチャの復号フ
レームは、すべてフィールド表示して、その間のＰピク
チャの復号フレームは、ストリーム解析部２からの指示
に従って交互に間引いて、不表示、表示を繰り返してい
く。この結果、図５の下段に示すように、元の符号化ス
トリームI1,B2,B3,...の半分のフレーム周波数のフレー
ム列B2,I1,B6,...にて、それぞれをフィールド読み出し
することにより、現行のインタレース表示のテレビジョ
ン受像機などの表示装置に有効に動画像を表示すること
ができる。

【００４５】以上のように本実施例の動画像復号装置に
よれば、ストリーム解析部２にて検出したI,P,B の指示
に基づいて、フレーム破棄部４にてI,P ピクチャ間およ
びP,P ピクチャ間の２つのＢピクチャのうちの一つをそ
れぞれ破棄した後に、復号部６にて残りの符号化フレー
ムを復号するので、その処理速度はすべての符号化フレ
ームを復号する場合に比べて、ほぼ３分の２の低い処理
性能のものでよく、安価なビデオ復号器を適用すること
ができる。

【００４６】また、フレーム破棄部４では、表示すべき
フレームの後のＢピクチャを破棄して、表示制御部８に
て残りの表示しないＰピクチャを間引いて、表示装置に
供給するので、符号化する前の元の動画像フレーム列の
それぞれのフレームを一つおきに正確に表示することが
できる。したがって、元の画像の間隔を乱すことなく的
確な表示とすることができる。

【００４７】たとえば、図９に示す従来の動画像復号装
置では、ストリーム解析部50からの符号化フレームは、
すべてビデオ復号部52に供給される。ビデオ復号部52で
は毎秒60フレームの動画像信号を復号して、プログレッ
シブ−インタレース変換部54に供給する。変換部54で
は、毎秒60フレームの動画像を交互に奇数フィールド、
偶数フィールドと読み出して毎秒60フィールドの画像を
表示装置に表示する。その復号の処理過程が図10に示さ
れている。

【００４８】この図９の動画像復号装置では、図10から
明かなように、すべての符号化フレーム（上段から中
段）を復号して、復号画像を得る。したがって、そのビ
デオ復号部52は、本実施例のビデオ復号部６に比べて、
高速処理のものが必要となる。たとえば、フレーム間差
分値と動き補償した画像信号を加算する加算器では、特
に全画素についての演算が必要となるので、毎秒60フレ
ームの処理では、複数の加算器をたとえば並列に用いる
必要がある。本実施例では、その加算器の個数または並
列度をたとえば、2/3 にすることができる。

【００４９】つまり、ハードウェアの量を削減すること
ができる。また、他の部分もほぼ2/3 の処理能力でよ
く、たとえばフレームメモリの書込みおよび読出し速度
を低くして、その制御を簡単なものとすることができ
る。同様に、本実施例の表示制御部８でのメモリへのデ
ータの書込み速度は、図９に示すプログレッシブ−イン
タレース変換器54の書込み速度に比べて、低いものでよ
くその制御を簡単なものとすることができる。

【００５０】次に、図６には本発明による動画像復号装
置の他の実施例が示されている。本実施例の動画像復号
装置において、上記実施例と異なる点は、フレーム破棄
部42にてすべてのＢピクチャを破棄する点と、ビデオ復
号部44にてI,P ピクチャのみを復号する点と、表示制御
部46にて１つのフレームから３フィールド分の読み出し
をする点とである。

【００５１】詳しくは、ストリーム解析部40は、上記と
同様に、符号化ストリーム400 からそれぞれの符号化フ
レームの符号をとり出して、フレーム破棄部42に供給す
る。この際、上記実施例では、I,P,B ピクチャの順序に
応じた処理を指示したが、本実施例ではその種類の別の
みの指示でよく、また、表示制御部46への指示を必要と
しない。

【００５２】フレーム破棄部42は、ストリーム解析部40
からの指示によりそのフレームがＢピクチャである場合
にその符号を廃棄するＢピクチャ廃棄回路であり、残り
のI,P ピクチャのすべてをビデオ復号部44に供給する、
たとえばスイッチング回路である。

【００５３】ビデオ復号部44は、Ｉピクチャをフレーム
内復号して、Ｐピクチャを前方向予測にて復号するI,P
ピクチャ復号回路である。したがって、フレームメモリ
には前フレーム分の領域のみあればよく、後フレームを
蓄積するメモリ領域を必要としない。

【００５４】表示制御部46は、ビデオ復号部44にて復号
されたフレームの画像信号を順次蓄積するフレームメモ
リを含み、奇数番目の復号フレームでは奇数フィール
ド、偶数フィールド、さらに奇数フィールドを読み出し
て表示し、偶数番目の復号フレームでは、まず偶数フィ
ールドを読み出し、続いて奇数フィールド、さらに偶数
フィールドを読み出して、それぞれのフレーム毎に３フ
ィールド分の表示をする信号制御回路である。

【００５５】すなわち、図７を参照してその処理過程を
説明すると、まず、図の上段に示すように、上記と同様
にストリーム解析部40に符号化ストリームI1,B2,B3,...
が供給されると、ストリーム解析部40では、その順序に
てそれぞれの符号化フレームを検出してフレーム破棄部
42に供給する。

【００５６】次に、フレーム破棄部42では、I1ピクチャ
を受けると、これをビデオ復号部44に接続して出力し、
B2ピクチャを受けると、破棄側に切り替えて破棄する。
続いて、B3ピクチャを受けると、破棄側に接続したま
ま、これを破棄して、P4ピクチャを受けると、再びビデ
オ復号部44に接続してこれを出力する。同様に、B5ピク
チャ、B6ピクチャを破棄して、P7ピクチャを受けるとビ
デオ復号部44側に切り替えて出力する。以下同様に、Ｂ
ピクチャを受けるとこれを破棄して、Ｐピクチャを受け
ると、ビデオ復号部44側に切り替えて順次出力する。こ
れにより、図の中段に示すように、I1,P4,P7,...の符号
化フレームが順次ビデオ復号部44に供給される。

【００５７】次いで、ビデオ復号部44では、I1ピクチャ
を受けると、上記実施例と同様にその符号をハフマン復
号し、逆量子化し、さらに逆直交変換して、元の画像信
号を再生する。再生したI1ピクチャの復号フレームは、
フレームメモリに蓄積されるとともに、表示制御部46に
供給される。

【００５８】次に、P4ピクチャを受けると、その差分値
の符号は、I1ピクチャと同様にハフマン復号、逆量子化
および逆直交変換により復号される。一方、動きベクト
ルの符号が復号されて、その動きベクトルによりI1ピク
チャを復号した前フレームを動き補正して、その画像信
号と差分値とが加算されて、元の画像信号が再生され
る。再生されたP4ピクチャの復号フレームは、フレーム
メモリに蓄積されるとともに、表示制御部46に供給され
る。

【００５９】以下同様に、P7ピクチャがP4ピクチャの復
号フレームを前フレームとして前方向予測により復号さ
れて出力され、P10 ピクチャがP7ピクチャの復号フレー
ムを前フレームとして復号されて出力され、P13 ピクチ
ャ、P16 ピクチャと順次同様に復号されて、表示制御部
46に出力される。

【００６０】次に、表示制御部46では、まず、I1ピクチ
ャの復号フレームを受けると、これを一旦蓄積して、そ
の奇数フィールドを読み出して、表示装置に表示する。
次いで、偶数フィールドを読み出して表示装置に表示
し、さらに奇数フィールドを再び読み出して表示する。

【００６１】この間にP4ピクチャの復号フレームを蓄積
して、I1ピクチャの復号フレームの３フィールド目の表
示が終了すると、蓄積したP4ピクチャの復号フレームの
偶数フィールドを読み出して表示装置に表示する。これ
により、表示装置では、前フィールドの奇数フィールド
と重ならずに、的確なインタレース表示となる。次い
で、P4ピクチャの復号フレームの奇数フィールドが読み
出されて表示され、さらに再び偶数フィールドが読み出
されて表示される。

【００６２】次に、P7ピクチャの復号フレームを表示す
る場合は、P4ピクチャの３フィールド目に続いて、P7ピ
クチャの奇数フィールドを読み出して表示する。次い
で、I1ピクチャの場合と同様に、偶数フィールドを表示
し、さらに再び奇数フィールドを表示する。

【００６３】以下同様に、前フレームにて３フィールド
目に奇数フィールドが表示された場合には、続くフレー
ムでは、偶数フィールドから読み出され、次に奇数フィ
ールド、続いて偶数フィールドが読み出されて表示され
る。前フレームにて３フィールド目に偶数フィールドが
表示された場合には、続くフレームでは、奇数フィール
ド、偶数フィールド、奇数フィールドと読み出されて３
フィールド分づつそれぞれ表示される。

【００６４】この結果、毎秒60フレームの動画像信号に
おける符号化ストリームから毎秒60フィールドの動画像
信号が復号されて、現行のインタレース表示のテレビジ
ョン受像機などの表示装置に有効に表示される。

【００６５】以上のように本実施例の動画像復号装置に
よれば、フレーム破棄部42にてすべてのＢピクチャの符
号を破棄してから、残りのI,P ピクチャのみをビデオ復
号部44にて復号するので、すべての符号化フレームを復
号する場合と比較してビデオ復号部44の処理性能をほぼ
３分の１のものとすることができる。これにより、上記
実施例と比較してもさらに加算器などの個数または並列
度を少なくすることができ、ハードウェア量を削減する
ことができる。また、フレームメモリの制御も簡単なも
のとすることができ、さらにビデオ復号部44では、I,P
ピクチャのみを復号するので、双方向予測のための後フ
レームを蓄積する領域を必要とせず、安価な記憶回路を
適用することができる。

【００６６】なお、上記各実施例では、それぞれの部位
をハードウェアにて構成する場合を例に挙げて説明した
が、本発明においては、その一部または全部をソフトウ
ェアに置き換えて適用する場合をもちろん含む。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の動画像復号
装置によれば、所定のフレーム周波数以上の順次走査の
動画像信号を符号化した符号化ストリームを復号する際
に、復号前にフレーム破棄手段にてＢピクチャを破棄し
てから、残りの符号化フレームのみを復号手段にて復号
して、その復号フレームに基づいて所定の飛越し走査の
表示装置に表示するので、復号手段の処理性能または処
理速度をすべての符号化フレームを復号するものと比べ
て低いものとすることができる。したがって、安価な復
号手段を適用することができ、安価な装置を提供するこ
とができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動画像復号装置の一実施例を示す
機能ブロック図である。

【図２】図１の実施例に適用される符号化ストリームを
形成する符号化装置の一例を示す機能ブロック図であ
る。

【図３】図２の符号化装置における符号化順を示すタイ
ミング図である。

【図４】図１の動画像復号装置におけるビデオ復号部の
一例を示す機能ブロック図である。

【図５】図１の動画像復号装置における復号処理、表示
の順を示すタイミング図である。

【図６】本発明による動画像復号装置の他の実施例を示
す機能ブロック図である。

【図７】図７の動画像復号装置における復号処理、表示
の順を示すタイミング図である。

【図８】ATSCで規定された映像フォーマットを説明する
ための図である。

【図９】従来の動画像復号装置の一例を示す機能ブロッ
ク図である。

【図１０】図９の動画像復号装置における復号処理、表
示の順を示すタイミング図である。

【符号の説明】

２、40 ストリーム解析部４、42 フレーム破棄部６、44 ビデオ復号部８、46 表示制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C053 FA20 GA11 GA19 GB06 GB29 GB37 JA22 KA04 KA21 KA24 LA06 LA11 5C059 KK15 KK40 MA04 MA14 MA23 ME02 NN28 PP05 RB03 RC31 RC39 RE07 SS03 SS26 UA05 UA32 5C063 AA06 AB03 AB07 AC01 AC05 BA03 CA12 CA36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のフレーム周波数以上の順次走査に
て表わされる動画像信号が所定の符号化方式にて符号化
された符号化ストリームを受けて、それより低いフレー
ム周波数の動画像信号に復号して飛越し走査の表示装置
に表示する動画像復号装置であって、該装置は、所定の符号化方式にて符号化された動画像信号の符号化
ストリームからそれぞれの符号化フレームの符号を検出
するストリーム解析手段と、該ストリーム解析手段からの符号化フレームのうち所定
のフレーム毎の符号化フレームの符号を破棄する破棄手
段と、該破棄手段にて破棄された符号化フレームの符号を除く
前記ストリーム解析手段からの符号化フレームの符号を
受けて順次元のフレームの動画像信号を復号する復号手
段と、該復号手段にて復号された動画像信号に基づいてそれぞ
れのフレームを順次フィールド毎に変換して前記表示装
置に表示する表示制御手段とを含むことを特徴とする動
画像復号装置。
【請求項２】請求項１に記載の動画像復号装置におい
て、該装置は、毎秒60フレームの順次走査の動画像信号
がフレーム間符号化を含む符号化方式にて符号化された
符号化ストリームを受けて、該ストリームから毎秒60フ
ィールドの飛越し走査の動画像信号を復号して前記表示
装置に表示することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項３】請求項２に記載の動画像復号装置におい
て、前記破棄手段は、前記ストリーム解析手段からのそ
れぞれの符号化フレームのうちの双方向予測によりフレ
ーム間符号化された複数のＢピクチャのうちのいくつか
を破棄する破棄手段であって、前記表示手段に表示すべ
きフレームの次のフレームに相当するＢピクチャの符号
を順次破棄することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項４】請求項３に記載の動画像復号装置におい
て、前記表示制御手段は、前記復号手段にて復号された
動画像信号のうち破棄されたＢピクチャの次のフレーム
に相当する前方向予測によるフレーム間符号化されたＰ
ピクチャを復号した動画像信号を除く、残りの復号フレ
ームの動画像信号をそれぞれフィールド毎に読み出して
前記表示手段に表示することを特徴とする動画像復号装
置。
【請求項５】請求項２に記載の動画像復号装置におい
て、前記破棄手段は、前記ストリーム解析手段からの符
号化フレームのうち双方向予測によるフレーム間符号化
されたＢピクチャの符号をすべて破棄するＢピクチャ破
棄手段であり、前記復号手段は、フレーム内符号化され
たＩピクチャおよび前方向予測によるフレーム間符号化
されたＰピクチャのみの符号を順次復号するI,P ピクチ
ャ復号手段であることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項６】請求項５に記載の動画像復号装置におい
て、前記表示制御手段は、前記復号手段にて復号された
ＩピクチャおよびＰピクチャの復号フレームをそれぞれ
３フィールド以上のフィールドとして読み出して前記表
示装置に表示することを特徴とする動画像復号装置。