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技術 ディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 瀬戸口伸男渡部彰啓
出願日 1997年10月27日 (23年1ヶ月経過) 出願番号 1997-294295
公開日 1998年7月21日 (22年4ヶ月経過) 公開番号 1998-191257
状態 特許登録済
技術分野 記録のためのテレビジョン信号処理 記録に関連するカラーTV信号処理 TV信号の圧縮,符号化方式 TV信号の圧縮,符号化方式
主要キーワード 中切り データ領域情報 時刻情報信号 ブランク画像 表示順序情報 メモリ領域情報 通過許可状態 ブルーバック画面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年7月21日)のものです。
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図面 (11)

課題

ディジタル動画像復号化装置において、入力される符号化データが再生途中で不連続になった時の、表示画像乱れ防止と再生切り替え処理時間を短縮する。

解決手段

再生中の符号化データの入力を停止し、入力バッファメモリ102中の復号前の画像データ、及び復号後まだ表示していない再生画像メモリ107中の再生画像領域のデータを消去する。

効果

復号不要となったデータの処理時間を削減できると共に、既に復号を完了しているが、まだ表示していない再生画像の表示時間も削減可能となり、番組変更等による再生中の符号化データの途中切り替えに必要な処理時間を短縮できる。

概要

背景

ディジタル蓄積メディア、または、テレビジョン放送、及び通信を含むさまざまな応用のための動画像及び付随サウンド汎用符号化方法に対する需要が増大し、国際標準化機構(ISO )の国際電気標準会議IEC)のMoving Picture Experts Group(以下MPEGとする)において動画像符号化方式国際標準化が推進され、ISO/IEC 13818-2 (MPEG2ビデオ)等が標準化されている。

以下、従来の技術の例として、例えば、特開平8−32927号公報等に示されるような、MPEG符号化方式で符号化されたデータを復号するディジタル動画像復号化装置について、図9を用いて説明する。900は従来のディジタル動画像復号化装置を示し、911は符号化された複数の番組に対応する符号化ビデオストリームを入力とし、ユーザが入力した番組選択信号に応じて上記複数の番組のうちの1つの番組に相当するビットストリームを選択して符号化画像データ901として出力するチャンネル選択手段であり、同時に番組切り替え信号も出力するように構成されている。上記出力された符号化画像データ901は、後述するコードパターン検出手段903を通り、入力バッファメモリ902に蓄積される。

上記コードパターン検出手段903は、符号化データ切替検出手段904からの切り替え検出信号によって、上記符号化画像データ901に所定のコードパターンであるGOP (Group of picture)のI (イントラ符号化画像ピクチャが検出されるまで、入力バッファメモリ902へのデータ通過を禁止するブロックであり、通常再生中はデータ通過許可状態となっている。

905は復号化手段であり、入力バッファメモリ902に対してデータ要求を行い、得られたデータはここで復号化処理され、再生画像メモリ907中の所定の再生画像領域に順次蓄積される。表示画像決定手段906は、時刻情報管理手段908と再生画像領域管理手段909とから各再生画像の時刻情報と、再生画像メモリ907中のデータ領域情報をもとに、表示する再生画像を決定し、再生画像データ910として出力して再生表示を実現している。

次に、以上のような構成において、通常再生モードから、再生速度を変更して高速再生するような特殊再生モードへ移行する時の動作について説明する。ユーザから高速再生要求があると、符号化画像データ901のフォーマットは、記録媒体に記録されているビットストリームからフレーム内符号化画像(Iピクチャ)のみ取り出されてコードパターン検出手段903に送られるようになり、このI ピクチャの連続パターンを検出することで特殊再生モードに移行したことが検知される。すると、入力バッファメモリ902へのデータの転送を停止するとともに、コードパターン検出手段903から入力バッファメモリ902に対してクリア信号が出力されて、その時、蓄積されていた入力バッファメモリ902内のデータが消去される。

そして、コードパターン検出手段903に再度通常のパターンが検出されると、特殊再生モードが解除されたと認識し、後述するブルーバック処理が解除され、入力バッファメモリ902へのデータの転送が再開されることになる。

次に、以上のような構成において、番組変更などのため、再生中の符号化データが途中で不連続になった場合の動作について説明する。符号化データ切替検出手段904は、番組切替検出信号によって入力される符号化データの切り替えが行われたことを検出すると、入力バッファメモリ902に対してクリア信号を送り、その時に入力バッファメモリ902に蓄積されている全データをクリアすると同時に、コードパターン検出手段903に対してデータ通過禁止信号を送り、コードパターン検出手段903にてフレーム内符号化画像のスタートコード(Iピクチャ)が検出されるまで、入力バッファメモリ902へのデータ通過を禁止する。

このとき、図6に示されるように、符号化データ切り替え後には双方向予測符号化画像(Bピクチャ)B3に続いてブランク画像(Buピクチャ)が挿入され、画面全体が青色となるようなブルーバック処理等が行われる。

そして、コードパターン検出手段903により、切り替え後の符号化画像データ中から、フレーム内符号化画像のスタートコード(Iピクチャ) が検出されると、再び入力バッファメモリ902へのデータ通過が許可され、上記ブルーバック処理が解除されて再生動作が再開される。

以上のような処理を行うことにより、符号化データの切り替えの前後で異なったデータ列が連結されたことによる参照画像誤りを防ぎ、かつ、符号化画像データの切り替え時にバッファ内に残っているデータを復号しないように構成されている。

概要

ディジタル動画像復号化装置において、入力される符号化データが再生途中で不連続になった時の、表示画像の乱れ防止と再生切り替え処理時間を短縮する。

再生中の符号化データの入力を停止し、入力バッファメモリ102中の復号前の画像データ、及び復号後まだ表示していない再生画像メモリ107中の再生画像領域のデータを消去する。

復号不要となったデータの処理時間を削減できると共に、既に復号を完了しているが、まだ表示していない再生画像の表示時間も削減可能となり、番組変更等による再生中の符号化データの途中切り替えに必要な処理時間を短縮できる。

目的

この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、番組変更などのために符号化データの切り替えが行われた際に、ブルーバック画面を表示する等により、見ている者が違和感を覚えるようなことがないディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法を提供することを目的とする。

また、符号化データの切り替えが1画像データ単位でなく、1画像データを復号処理している途中で、入力される符号化データが切り替わった場合においても、復号エラーを生じることのないディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法を提供することを目的とする。

さらに、符号化画像データを切り替えた時点で、1表示画像単位で確定される時刻情報に従った表示時刻にまだ達していない1画像データの復号を既に完了し、その再生画像を再生画像メモリ中に蓄積している場合においても、不要となった前記再生画像データの表示までの時間がかかり、再生中の符号化画像データの切り替え時間が長くなるようなことのないディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
9件

この技術が所属する分野

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請求項1

復号前の符号化データを蓄える入力バッファメモリと、復号後の表示前の画像データを蓄積する再生画像メモリと、該再生画像メモリに蓄積された画像データのうち、出力すべき再生画像を決定する表示画像決定手段とを備えたディジタル動画像復号化装置において、上記復号前の符号化データの種類を切り替え番組切り替え手段と、上記番組切り替え手段の出力を受けて復号前の符号化データの種類が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段と、上記番組切り替え検出手段の出力を受けて上記復号前の符号化データの種類が変化してその時系列的連続性が失われたことが検出された場合に、上記表示画像決定手段により現在表示している再生画像の表示状態を保持するよう、上記再生画像メモリからの出力画像データを制御する表示状態保持手段とを備えたことを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項2

請求項1記載のディジタル動画像復号化装置において、上記番組切り替え検出手段は、上記番組切り替え手段の出力より、通常の再生状態と、番組切り替え,または通常再生速度とは異なる速度での再生状態との違いを検出するものであることを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項3

請求項1 記載のディジタル動画像復号化装置において、上記番組切り替え検出手段によって復号時のデータが時系列的に連続したものでないと検出された場合に、上記入バッファメモリに蓄積されていた復号前の符号化データを消去する入力バッファメモリ消去手段を備えたことを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項4

復号前の符号化データを蓄える入力バッファメモリと、復号後の表示前の画像データを蓄積する再生画像メモリと、該再生画像メモリに蓄積された画像データのうち、出力すべき再生画像を決定する表示画像決定手段とを備えたディジタル動画像復号化装置において、上記復号前の符号化データの種類を切り替える番組切り替え手段と、上記番組切り替え手段の出力を受けて復号前の符号化データの種類が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段と、上記番組切り替え検出手段の出力を受けて上記復号前の符号化データの種類が変化してその時系列的な連続性が失われたことが検出された場合に、上記再生画像メモリに蓄積されているデータのうち、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータを無効化する再生画像メモリ無効化手段を備えたことを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項5

請求項4記載のディジタル動画像復号化装置において、上記復号化手段が復号化した画像データを上記再生画像メモリに書込む際のメモリ領域情報を管理する再生画像領域管理手段を備え、上記再生画像メモリ無効化手段は、上記再生画像領域管理手段に記憶されている、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータに相当するメモリ領域情報を消去するものであることを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項6

請求項4記載のディジタル動画像復号化装置において、上記再生画像メモリ無効化手段は、上記再生画像メモリの、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータを消去するものであることを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項7

請求項4記載のディジタル動画像復号化装置において、上記再生画像メモリの無効化されたメモリ領域に、次に復号化された画像データを書込むことを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項8

復号前の符号化データを蓄える入力バッファメモリと、復号後の表示前の画像データを蓄積する再生画像メモリと、該再生画像メモリに蓄積された画像データのうち、出力すべき再生画像を決定する表示画像決定手段とを備えたディジタル動画像復号化装置において、上記復号前の符号化データの種類を切り替える番組切り替え手段と、上記番組切り替え手段の出力を受けて復号前の符号化データの種類が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段と、上記番組切り替え検出手段の出力を受けて上記復号前の符号化データの種類が変化してその時系列的な連続性が失われたことが検出された場合に、上記復号化手段による復号化処理を停止し、該時刻において復号化途中にあるデータを復号完了済みデータとして上記再生画像メモリに書込むよう上記復号化手段を制御する復号化停止手段を備えたことを特徴とするディジタル動画像復号化装置。

請求項9

復号時のデータが時系列的に連続しているか否かを検出する第1のステップと、上記ステップにおいて復号時のデータが時系列的に連続したものでないと判定された場合に、現在表示している再生画像の表示状態を保持する第2のステップとを含むことを特徴とするディジタル動画像復号化方法

請求項10

復号時のデータが時系列的に連続しているか否かを検出する第1のステップと、上記ステップにおいて復号時のデータが時系列的に連続したものでないと判定された場合に、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータを無効化する第2のステップとを含むことを特徴とするディジタル動画像復号化方法。

請求項11

請求項10記載のディジタル動画像復号化方法において、上記第1のステップにおいて復号時のデータが時系列的に連続したものでないと判定された場合に、復号化処理を停止し、該時刻において復号化途中にあるデータを復号完了済みデータとして処理する第3のステップを含むことを特徴とするディジタル動画像復号化方法。

技術分野

0001

本発明は、ディジタル蓄積メディア、または、放送、及び通信のために、可変長符号化を用いて符号化された画像データを復号するディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法に関し、特に、番組切り替え等によって再生途中で不連続になった符号化データを誤りなく復号して再生するためのディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法に関するものである。

背景技術

0002

ディジタル蓄積メディア、または、テレビジョン放送、及び通信を含むさまざまな応用のための動画像及び付随サウンド汎用符号化方法に対する需要が増大し、国際標準化機構(ISO )の国際電気標準会議IEC)のMoving Picture Experts Group(以下MPEGとする)において動画像符号化方式国際標準化が推進され、ISO/IEC 13818-2 (MPEG2ビデオ)等が標準化されている。

0003

以下、従来の技術の例として、例えば、特開平8−32927号公報等に示されるような、MPEG符号化方式で符号化されたデータを復号するディジタル動画像復号化装置について、図9を用いて説明する。900は従来のディジタル動画像復号化装置を示し、911は符号化された複数の番組に対応する符号化ビデオストリームを入力とし、ユーザが入力した番組選択信号に応じて上記複数の番組のうちの1つの番組に相当するビットストリームを選択して符号化画像データ901として出力するチャンネル選択手段であり、同時に番組切り替え信号も出力するように構成されている。上記出力された符号化画像データ901は、後述するコードパターン検出手段903を通り、入力バッファメモリ902に蓄積される。

0004

上記コードパターン検出手段903は、符号化データ切替検出手段904からの切り替え検出信号によって、上記符号化画像データ901に所定のコードパターンであるGOP (Group of picture)のI (イントラ符号化画像ピクチャが検出されるまで、入力バッファメモリ902へのデータ通過を禁止するブロックであり、通常再生中はデータ通過許可状態となっている。

0005

905は復号化手段であり、入力バッファメモリ902に対してデータ要求を行い、得られたデータはここで復号化処理され、再生画像メモリ907中の所定の再生画像領域に順次蓄積される。表示画像決定手段906は、時刻情報管理手段908と再生画像領域管理手段909とから各再生画像の時刻情報と、再生画像メモリ907中のデータ領域情報をもとに、表示する再生画像を決定し、再生画像データ910として出力して再生表示を実現している。

0006

次に、以上のような構成において、通常再生モードから、再生速度を変更して高速再生するような特殊再生モードへ移行する時の動作について説明する。ユーザから高速再生要求があると、符号化画像データ901のフォーマットは、記録媒体に記録されているビットストリームからフレーム内符号化画像(Iピクチャ)のみ取り出されてコードパターン検出手段903に送られるようになり、このI ピクチャの連続パターンを検出することで特殊再生モードに移行したことが検知される。すると、入力バッファメモリ902へのデータの転送を停止するとともに、コードパターン検出手段903から入力バッファメモリ902に対してクリア信号が出力されて、その時、蓄積されていた入力バッファメモリ902内のデータが消去される。

0007

そして、コードパターン検出手段903に再度通常のパターンが検出されると、特殊再生モードが解除されたと認識し、後述するブルーバック処理が解除され、入力バッファメモリ902へのデータの転送が再開されることになる。

0008

次に、以上のような構成において、番組変更などのため、再生中の符号化データが途中で不連続になった場合の動作について説明する。符号化データ切替検出手段904は、番組切替検出信号によって入力される符号化データの切り替えが行われたことを検出すると、入力バッファメモリ902に対してクリア信号を送り、その時に入力バッファメモリ902に蓄積されている全データをクリアすると同時に、コードパターン検出手段903に対してデータ通過禁止信号を送り、コードパターン検出手段903にてフレーム内符号化画像のスタートコード(Iピクチャ)が検出されるまで、入力バッファメモリ902へのデータ通過を禁止する。

0009

このとき、図6に示されるように、符号化データ切り替え後には双方向予測符号化画像(Bピクチャ)B3に続いてブランク画像(Buピクチャ)が挿入され、画面全体が青色となるようなブルーバック処理等が行われる。

0010

そして、コードパターン検出手段903により、切り替え後の符号化画像データ中から、フレーム内符号化画像のスタートコード(Iピクチャ) が検出されると、再び入力バッファメモリ902へのデータ通過が許可され、上記ブルーバック処理が解除されて再生動作が再開される。

0011

以上のような処理を行うことにより、符号化データの切り替えの前後で異なったデータ列が連結されたことによる参照画像誤りを防ぎ、かつ、符号化画像データの切り替え時にバッファ内に残っているデータを復号しないように構成されている。

発明が解決しようとする課題

0012

従来のディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法は以上のように構成されており、符号化データの切り替えの前後で異なったデータ列が連結されたことによる参照画像誤りを防止するような構成を有しているが、番組変更などのために符号化データの切り替えが行われた際には、一定時間ブルーバック画面が表示される等、見ている者にとって違和感を与えるという問題点があった。

0013

また、符号化データの切り替えが1画像データ単位でなく、復号化手段905が1画像データを復号処理している途中で、入力される符号化データが切り替わるような場合には、図8(a)に示すように、復号処理中に番組切り替え操作が発生した場合には、図8(b)に示すように、復号化手段での復号処理においては、異なるデータ列が連結して入力されたのと同様の状態となり、復号エラーが起こり、エラー画像による著しい表示の乱れが発生するという問題点があった。

0014

また、図5のように、MPEG方式などの双方向符号化を用いる方式で符号化された符号化データの構成は、符号化データ中の画像データの配置順序と、画像を再生する時の表示順序とは異なる順序であり、このため、双方向予測符号化画像(Bピクチャ)の復号化処理時には、表示時間的後方に位置する前方向予測符号化画像Pピクチャ)の復号処理を完了し、その復号化データを再生画像メモリに蓄積している。このため、図6に示すように、入力している符号化画像データを切り替えた時点で、既に復号処理を完了しているが、まだ表示時刻に達しておらず未表示の再生画像データ(P6 )が再生画像メモリ907中に蓄積されている場合、前段の入力バッファメモリをクリアするだけの構成では、その再生画像の時刻情報に従った表示時刻に達すると、前記再生画像データを表示してしまうこととなり、再生画像間の表示時刻間隔が長い場合は、不要となった前記再生画像データ(P6)の表示までの時間がかかり、再生中の符号化画像データの切り替え処理時間が長くなり、ブルーバック画面の表示時間が長引き、見る者に違和感を与えるという問題点があった。

0015

この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、番組変更などのために符号化データの切り替えが行われた際に、ブルーバック画面を表示する等により、見ている者が違和感を覚えるようなことがないディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法を提供することを目的とする。

0016

また、符号化データの切り替えが1画像データ単位でなく、1画像データを復号処理している途中で、入力される符号化データが切り替わった場合においても、復号エラーを生じることのないディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法を提供することを目的とする。

0017

さらに、符号化画像データを切り替えた時点で、1表示画像単位で確定される時刻情報に従った表示時刻にまだ達していない1画像データの復号を既に完了し、その再生画像を再生画像メモリ中に蓄積している場合においても、不要となった前記再生画像データの表示までの時間がかかり、再生中の符号化画像データの切り替え時間が長くなるようなことのないディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0018

本発明の請求項1にかかるディジタル動画像復号化装置は、復号前の符号化データを蓄える入力バッファメモリと、復号後の表示前の画像データを蓄積する再生画像メモリと、該再生画像メモリに蓄積された画像データのうち、出力すべき再生画像を決定する表示画像決定手段とを備えたディジタル動画像復号化装置において、上記復号前の符号化データの種類を切り替える番組切り替え手段と、上記番組切り替え手段の出力を受けて復号前の符号化データの種類が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段と、上記番組切り替え検出手段の出力を受けて上記復号前の符号化データの種類が変化してその時系列的連続性が失われたことが検出された場合に、上記表示画像決定手段により現在表示している再生画像の表示状態を保持するよう、上記再生画像メモリからの出力画像データを制御する表示状態保持手段とを備えたものである。

0019

また、この発明の請求項2にかかるディジタル動画像復号化装置は、上記請求項1記載のディジタル動画像復号化装置において、上記番組切り替え検出手段を、上記番組切り替え手段の出力より、通常の再生状態と、番組切り替え,または通常再生速度とは異なる速度での再生状態との違いを検出するものとしたものである。

0020

また、この発明の請求項3にかかるディジタル動画像復号化装置は、上記請求項1 記載のディジタル動画像復号化装置において、上記番組切り替え検出手段によって復号時のデータが時系列的に連続したものでないと検出された場合に、上記入バッファメモリに蓄積されていた復号前の符号化データを消去する入力バッファメモリ消去手段を備えたものである。

0021

また、この発明の請求項4にかかるディジタル動画像復号化装置は、復号前の符号化データを蓄える入力バッファメモリと、復号後の表示前の画像データを蓄積する再生画像メモリと、該再生画像メモリに蓄積された画像データのうち、出力すべき再生画像を決定する表示画像決定手段とを備えたディジタル動画像復号化装置において、上記復号前の符号化データの種類を切り替える番組切り替え手段と、上記番組切り替え手段の出力を受けて復号前の符号化データの種類が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段と、上記番組切り替え検出手段の出力を受けて上記復号前の符号化データの種類が変化してその時系列的な連続性が失われたことが検出された場合に、上記再生画像メモリに蓄積されているデータのうち、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータを無効化する再生画像メモリ無効化手段を備えたものである。

0022

また、この発明の請求項5にかかるディジタル動画像復号化装置は、上記請求項4記載のディジタル動画像復号化装置において、上記復号化手段が復号化した画像データを上記再生画像メモリに書込む際のメモリ領域情報を管理する再生画像領域管理手段を備えたものとし、上記再生画像メモリ無効化手段を、上記再生画像領域管理手段に記憶されている、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータに相当するメモリ領域情報を消去するものとしたものである。

0023

また、この発明の請求項6にかかるディジタル動画像復号化装置は、上記請求項4記載のディジタル動画像復号化装置において、上記再生画像メモリ無効化手段を、上記再生画像メモリの、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータを消去するものとしたものである。

0024

また、この発明の請求項7にかかるディジタル動画像復号化装置は、上記請求項4記載のディジタル動画像復号化装置において、上記再生画像メモリの無効化されたメモリ領域に、次に復号化された画像データを書込むようにしたものである。

0025

また、本発明の請求項8にかかるディジタル動画像復号化装置は、復号前の符号化データを蓄える入力バッファメモリと、復号後の表示前の画像データを蓄積する再生画像メモリと、該再生画像メモリに蓄積された画像データのうち、出力すべき再生画像を決定する表示画像決定手段とを備えたディジタル動画像復号化装置において、上記復号前の符号化データの種類を切り替える番組切り替え手段と、上記番組切り替え手段の出力を受けて復号前の符号化データの種類が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段と、上記番組切り替え検出手段の出力を受けて上記復号前の符号化データの種類が変化してその時系列的な連続性が失われたことが検出された場合に、上記復号化手段による復号化処理を停止し、該時刻において復号化途中にあるデータを復号完了済みデータとして上記再生画像メモリに書込むよう上記復号化手段を制御する復号化停止手段を備えたものである。

0026

また、この発明の請求項9にかかるディジタル動画像復号化方法は、復号時のデータが時系列的に連続しているか否かを検出する第1 のステップと、上記ステップにおいて復号時のデータが時系列的に連続したものでないと判定された場合に、現在表示している再生画像の表示状態を保持する第2 のステップとを含むものである。

0027

また、この発明の請求項10にかかるディジタル動画像復号化方法は、復号時のデータが時系列的に連続しているか否かを検出する第1 のステップと、上記ステップにおいて復号時のデータが時系列的に連続したものでないと判定された場合に、現在表示している再生画像に相当するデータ以外のデータを無効化する第2 のステップとを含むものである。

0028

また、この発明の請求項11にかかるディジタル動画像復号化方法は、上記請求項10記載のディジタル動画像復号化方法において、上記第1 のステップにおいて復号時のデータが時系列的に連続したものでないと判定された場合に、復号化処理を停止し、該時刻において復号化途中にあるデータを復号完了済みデータとして処理する第3 のステップを含むものとしたものである。

発明を実施するための最良の形態

0029

以下、本発明にかかるディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法について図を参照しつつ説明する。
実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1によるディジタル動画像復号化装置のブロック図を示す。図において、100は本発明のディジタル動画像復号化装置を示し、104は符号化された複数の番組に対応する符号化ビデオストリームを入力とし、ユーザが制御手段(リモコン)111で入力した番組選択信号に応じて上記複数の番組のうちの1つの番組に相当するビットストリームを選択して符号化画像データ101として出力する番組切り替え検出手段でる。

0030

通常の復号動作時は、上記入力された符号化画像データ101は、後述するコードパターン検出手段103を通過し、入力バッファメモリ102に蓄積される。

0031

入力バッファメモリ102は、例えば、400Kb程度の比較的大きな大きさを有しており、後述する復号化手段105からの要求によって蓄積された符号化データを出力する。

0032

復号化手段105は、該手段に入力したデータ量と出力したデータ量とから、入力バッファメモリ102内のデータ量を管理しており、入力バッファメモリ102に蓄積されているデータ量に応じて自己へのデータの入力を制御するようになっている。また、この復号化手段105は、復号化した画像データを後述する再生画像メモリ107へ書込む際の空きアドレスを管理するための再生画像メモリアドレス管理テーブルも有している。

0033

コードパターン検出手段103は、番組切り替え検出手段104からのデータ通過禁止信号によって、所定のコードパターンが検出されるまで、入力バッファメモリ102へのデータ通過を禁止するブロックであり、通常再生中はデータ通過許可状態となっている。

0034

再生画像メモリ107は、例えば、SDRAM等を用いて構成され、3フレーム分の画像データを蓄積する容量(500Kb×3=1.5Mb)に分割された領域M0〜M2を有するものとなっており、復号化手段105へ入力されて復号処理された符号化画像データは、1表示画像単位で再生画像メモリ107中の再生画像領域M0〜M2のうちの1つに蓄積されることになる。

0035

表示画像決定手段106は、後述する時刻情報管理手段108によって1フレーム画像単位で確定する時刻情報の時刻精度と同等、またはそれ以上の時刻精度でカウントアップする基準時刻カウンタ具備しており、この基準時刻カウンタによって再生動作のための基準時刻を管理している。また、この基準時刻カウンタは復号化手段105からの基準時刻情報信号が入力された時に、その値が前記基準時刻情報に更新されるようになっている。そして前記基準時刻カウンタの値と後述する再生画像領域管理手段109からの時刻情報の値を比較し、一致もしくは近似していると判断した場合に、再生画像領域管理手段109からの蓄積情報に基づいて、出力する再生画像領域を決定し、その領域の復号化データの出力を行うための出力再生画像領域選択信号を再生画像メモリ107と再生画像領域管理手段109とに出力するものである。

0036

109は再生画像領域管理手段であり、復号化された画像データがそれぞれ再生画像メモリ107のいずれの再生画像領域に格納されているかという情報と、後述する表示画像決定手段106からフィードバックされる表示状態フラグとを関連付けて、例えば、図10に示すようなテーブルを用いて管理している。

0037

なお、上記構成において、制御手段(リモコン)111が番組切り替え手段を実現し、番組切り替え検出手段104が上記制御手段(リモコン)111より番組選択信号を受けて番組が切り替わったことを検知する番組切り替え検出手段、及び入力バッファメモリ102に蓄積されたデータを消去する入力バッファメモリ消去手段を実現し、表示画像決定手段106と再生画像領域管理手段109とで表示状態保持手段を実現し、上記番組切り替え検出手段104と再生画像領域管理手段109とで再生画像メモリ無効化手段、及び復号化停止手段とを実現するものとなっている。

0038

図2ないし図4は上記ディジタル動画像復号化装置の処理を示すフローチャートを示す図であり、以下、このフローチャートを参照しつつ動作について説明する。まず、現在、ユーザ入力によって所定の番組が選択されて再生画像メモリ107に格納された画像データのうち、再生画像領域M1に格納された画像データの再生が行われている状態にあるものとする。

0039

次に番組切り替えにより、再生中に符号化データが切り替わり、復号処理を行うデータ列が途中で不連続になった場合の動作について、図1ブロック構成図と図2のフローチャートを参照しつつ説明する。

0040

再生中に、ステップS1において、制御手段(リモコン)111により再生したい番組を変更し、再生する符号化データを切り替える番組選択信号を、番組切り替え検出手段104に出力することで、再生中の番組切り替え処理が開始される。

0041

すると、ステップS2において、番組切り替え検出手段104は番組選択信号が入力されると直ちに、コードパターン検出手段103に対して、所定コードを検出するまで符号化データの通過を禁止するデータ通過禁止信号を出力し、入力バッファメモリ102に対して、現在入力バッファメモリ102中に蓄積している全てのデータをクリアするデータクリア信号を出力し、復号化手段105に対して、現在行っている復号処理を中止する復号処理中止信号を出力し、さらに、再生画像領域管理手段109に対して、現在表示している再生画像領域以外の領域のデータをクリアするためのフラグ消去信号を同時に出力する。

0042

その後、番組切り替え検出手段104は、入力されている複数の番組ストリームデータ列の中から、前記制御手段(リモコン)111からの番組選択信号に基づいた番組の符号化データを選択し、その符号化データをコードパターン検出手段103に出力開始する。

0043

コードパターン検出手段103は、データ通過禁止信号の入力によって、入力される符号化データの入力バッファメモリ102への通過が禁止され、MPEG形式の符号化データ中のシーケンスヘッダコードの入力待ちの状態になる。また入力バッファメモリ102は、データクリア信号の入力によって、蓄積している全データをクリア後、コードパターン検出手段103からのデータ入力待ちの状態になる。

0044

また復号化手段105は、復号処理中止信号の入力によって現在実行中の復号処理を中止してシーケンスヘッダコードの入力待ちの状態になる。その後、新しい符号化データのデータ要求信号を入力バッファメモリ102に出力する。

0045

ステップS3において、データが入力された時は、そのデータがシーケンスヘッダコードかどうかを確認し、シーケンスヘッダコード以外のデータならば、そのデータを廃棄し、次に入力されるデータに対して、同様にシーケンスヘッダコードか否かの確認を行う。このステップS3の処理をシーケンスヘッダコードが入力されるまで繰り返し行う。

0046

以上のように、番組切り替えが行われた際に、直ちに復号化処理を中止することにより、従来構成のディジタル動画像復号化装置において、異なるデータ列が復号化手段に連結して入力されたのと同様な状態となり、その結果、復号エラーが発生し、エラー画像表示による著しい表示の乱れが発生して、視聴者不快感感じるというようなことがなくなる。

0047

また、再生画像領域管理手段109は、フラグ消去信号によって、再生画像メモリ107中の、現在表示出力に使用している再生画像領域以外のデータをクリアする。具体的には、再生画像メモリ107のデータ蓄積情報のうち、再生画像領域M1に相当する以外の情報を「データなし」となるようにそのフラグの書き換えを行う。この処理により、従来構成のディジタル動画像復号化装置において発生していた、不要となった前記再生画像データの表示を行ってしまい、入力する符号化画像データの切り替え発生から再生画像の切り替わりまでの時間が長くなるという課題が解決されることになる。

0048

さらに、前記再生画像メモリ107中のデータクリアと同時にデータクリア後の状態に更新した再生画像領域状態テーブルの内容であるデータ蓄積情報と時刻情報通知信号を表示画像決定手段106に対して出力される。

0049

表示画像決定手段106は、再生画像領域管理手段109からの前記データ蓄積情報と時刻情報通知信号によって、現在表示出力に使用している再生画像領域以外にデータが無いことを検出し、次の画像を表示すべき時刻になっても現在出力に使用している再生画像領域以外にデータが無いので、同じ再生画像領域のデータを繰り返し出力するよう指示する出力再生画像領域選択信号を再生画像メモリ107に対して出力する。この処理により、従来構成のディジタル動画像復号化装置において発生していた、切り替え後の新しい画像(図6のI0’参照)を表示できるまでの間、ブルーバック表示処理(図6のBu参照)などが行われ、著しく違和感のある表示遷移となってしまうという課題が解決されることになる。

0050

次に、番組切り替え後、新しい符号化データを再生表示する際の処理時の動作について説明する。ステップS3において、コードパターン検出手段103は、番組切り替え検出手段104からの新しい符号化データを解析し、シーケンスヘッダコードの検出を行い、シーケンスヘッダコードを検出すると、ステップS4に進んで入力バッファメモリ102への符号化データの通過を再び許可する。

0051

その後、ステップS5に進んで、入力バッファメモリ102にシーケンスヘッダコード以降の符号化データから蓄積が再開され、復号化手段105からのデータ要求信号に応じてデータ出力を行うようになる。

0052

復号化手段105は、ステップS6において、符号化データ中に現在復号処理を行っている1フレーム単位の画像の表示順序情報とその画像を表示すべき時刻情報が含まれている場合は、それらの情報を符号化データ中から抽出し、それらの情報を時刻情報管理手段108に対して通知する抽出情報信号を出力する。この時、符号化データ中に現在復号処理を行っている1フレーム単位の画像を表示すべき時刻情報が無い場合は、表示順序情報のみを抽出情報信号として時刻情報管理手段108に対して出力する。また復号化手段105は、符号化データ中に基準時刻情報が含まれている場合は、その情報を符号化データ中から抽出し、基準時刻情報信号として表示画像決定手段106に対して出力する。

0053

その後は、通常再生時の動作となり、図3のフロー図に示すように、ステップ7において、復号化手段105は入力された符号化データが予測符号化方式のデータかどうか判断し、予測符号化データの場合、ステップS8に進んで、必要な画像データを要求するために参照画像データ要求信号を再生画像領域管理手段109に出力する。ここで、入力された符号化データが予測符号化方式のデータでない場合には、入力された符号化データのみで復号処理を行うことになる。

0054

そしてステップS9において、再生画像領域管理手段109は、要求された参照画像データが再生画像メモリ107中のどの再生画像領域に有るかを調べ、ステップS10において、再生画像領域管理手段109は、判断した領域のデータを参照画像データとして出力するよう指示するための参照画像データ出力制御信号を出力する。

0055

すると、ステップS11において再生画像メモリ107は、参照画像データ出力制御信号の指示に従って、指示された領域のデータを参照画像データとして出力する。

0056

そして、ステップS12において、復号化手段105は、入力された参照画像データを用いて予測符号化方式の符号化データの復号処理を開始する。

0057

そして、ステップS12−1において、復号化手段105は、復号処理後の復号化データを再生画像メモリ107に出力する。このとき、再生画像領域管理手段109は再生画像メモリ107に対してどの領域に復号処理後の復号化データを格納するのかを指示するアドレス信号を出力する。

0058

また、現在復号処理中の符号化データ中に基準時刻情報が含まれている場合は、その情報を基準時刻情報として表示画像決定手段106に対して出力する。また、現在復号処理中の1フレーム画像の表示順序情報とその画像を表示すべき時刻情報とを符号化データ中から抽出し、抽出情報信号として時刻情報管理手段108に対して出力する。ここで、前記時刻情報が符号化データ中に含まれていない場合には、前記表示順序情報のみを抽出し、抽出情報信号として時刻情報管理手段108に対して出力することになる。

0059

次に、時刻情報管理手段108は、図4のステップS13からステップS15において、抽出情報信号の入力が発生した場合、符号化データ中から抽出した時刻情報の入力があったか否かを判断し、時刻情報の入力があった場合には、その時刻情報を現在復号化手段105において復号処理している1フレーム画像を表示すべき時刻情報として確定し、時刻情報信号として再生画像領域管理手段109に出力し、時刻情報の入力がなかった場合には、以前に復号化手段105から入力された別の1 フレーム画像の時刻情報と表示順序情報、及び今回入力された現在復号化手段105において復号処理を行っている1 フレーム画像の表示順序情報とから、現在復号処理を行っている1 フレーム画像の表示すべき時刻情報を算出し、時刻情報信号として再生画像領域管理手段109に出力する。

0060

次いでステップS16において、再生画像領域管理手段109は、管理している再生画像領域状態テーブルの内容を確認し、現在表示出力中の再生画像領域(M1)以外の、復号化データがクリアされている再生画像領域(M0,M2)に対して、復号化手段105からの番組切り替え後の新しい復号化データを出力する。同時に、再生画像領域状態テーブルの内容を更新し、データ蓄積情報と時刻情報通知信号とを表示画像決定手段106に対して出力する。

0061

次いでステップS17において、表示画像決定手段106は、前記データ蓄積情報と時刻情報通知信号によって新しい画像の出力準備ができたことを検出し、その画像の時刻情報に従った時刻になると、その画像のある再生画像領域中の復号化データを出力するように、出力再生画像領域選択信号を出力する。

0062

するとステップS18において、再生画像メモリ107は、前記出力再生画像領域選択信号に従って番組切り替え後の新しい復号化データを再生画像データとして出力する。以上の処理により、表示される画像が、新しく選択された番組の内容に切り替わる。

0063

このように、本実施の形態1によれば、番組切り替えを検出した時に、入力バッファメモリ102へのデータ通過を禁止し、同時に入力バッファメモリ102のメモリ内の全データを消去するとともに、表示画像決定手段106を制御して、その時点での表示画像を保持するようにしたので、番組切り替え時において、一定時間ブルーバック画面等の不自然な画面が表示されることがなくなり、ユーザの違和感を低減することができる。

0064

また、番組切り替えを検出した時に、再生画像メモリ107中の現在表示に使用中の領域以外の領域情報をクリアして使用可能な空き領域とすることにより、符号化データの切り替え検出時よりも時間的に後方の不要となった画像の表示が行なわれるのを防止することができ、しかも、切り替え後の符号化データは速やかに再生画像メモリ107に書き込みが行われるようになるために、切り替え後の符号化データの再生画像表示を行うまでの処理時間を短縮することができる。

0065

また、番組切り替えを検出した時に、復号化手段105による復号化処理を中止し、1画像データ復号終了コード復号途中の画像データに付与することにより、図8(c)に示すように、これに続く、別番組のデータ列を復号途中にあった連続するデータ列と誤認識することがなくなり、誤認識による復号エラーの発生と、エラー画像の表示を防止することができる。

0066

なお、上述した実施の形態1では、コードパターン検出手段103、及び復号化手段105は番組切り替え発生後、シーケンスヘッダコードの検出待ちをする動作について説明したが、復号化処理単位の先頭を表すコードパターンの検出機能であればシーケンスヘッダコードの検出機能に限定するものではなく、MPEG形式のGOPヘッダコードや、フレーム内符号化画像(Iピクチャ)のスタートコードのように、検出したデータ以降の符号化データだけで画像の再生が可能なコードパターンであれば他のコードパターンであってもかまわない。

0067

また、上記各実施の形態では、コードパターン検出手段103を入力バッファメモリ102の前段に配置した構成を示したが、コードパターン検出手段103を入力バッファメモリ102の後段に配置し、入力バッファメモリ102が、コードパターン検出手段103からのデータ要求に応じて随時データを出力し、コードパターン検出手段103が所定のコードパターンを検出するまで後段の復号化手段105へのデータ転送を禁止する構成としても同様な動作が可能であることは言うまでもない。

0068

また、上記各実施の形態では、再生画像メモリ107の再生画像領域を3つとして図示しているが、これは3つに限定するものではなく、復号化した再生画像データを表示順に従って表示可能な数以上であれば、幾つ再生画像領域があってもよい。

0069

また、上記各実施の形態では、再生画像メモリ107中の再生画像領域が連続する領域として図示しているが、再生画像メモリ107の構造はこれに限定するものではなく、復号化した1再生画像のデータを再生画像メモリの連続しない領域に分割して蓄積するような構成のメモリを用いて構成していてもよい。

0070

また、上記各実施の形態においては、復号化処理対象がMPEG方式による符号化データである場合について説明したが、復号化処理対象となる符号化データはMPEG方式によってエンコードされたものに限定されるものではなく、双方向予測符号化方式を用いて符号化された符号化データであれば、MPEG方式以外の符号化方式でエンコードされたものであってもよい。

0071

また、番組切り替え検出手段104に入力されるストリームデータは放送されるものではなく、ディスク等の記憶媒体から必要な番組ストリームデータを読み出すように構成されていてもかまわない。

0072

また、上記各実施の形態では、基準時刻情報が表示画像決定手段106に入力されるたびに基準時刻カウンタの値を基準時刻情報に従って更新を行う構成として説明したが、再生する符号化データ毎にそのデータ中の最初の基準時刻情報が表示画像決定手段106に入力される時のみ更新する、あるいは、また、外部からの制御信号などによる任意の異なるタイミングで更新される構成であってもよい。

0073

さらに、また、上記基準時刻情報が復号化手段105によって符号化データの中から抽出されるデータによって更新される構成ではなく、外部から直接基準時刻カウンタに任意の値を設定するように構成してもかまわない。

発明の効果

0074

以上のように、本発明にかかるディジタル動画像復号化装置、及びディジタル動画像復号化方法によれば、再生途中に番組切り替えを検出した時に、入力バッファメモリへのデータ通過を禁止し、同時に入力バッファメモリのメモリ内の全データを消去するとともに、表示画像決定手段を制御して、その時点での表示画像を保持するようにしたので、番組切り替え時において、一定時間ブルーバック画面等の不自然な画面が表示されることがなくなり、ユーザの違和感を低減することができるという効果がある。

0075

また、再生途中に番組切り替えを検出した時に、入力バッファメモリ内のデータをクリアする場合、同時に現在の表示状態を保持し、同時に復号化手段で1画像データの終了コードが入力されたのと同様の処理を行ない、1画像データの復号処理を途中終了して、所定のコードパターン検出待ちの状態で待機することにより、切り替え前後のデータ列を連続するデータ列と誤って認識することが無くなり、誤認識による復号エラーの発生と、エラー画像の表示を防止することが実現できるという効果がある。

0076

また、再生途中に番組切り替えを検出した時に、入力バッファメモリ内のデータをクリアする場合、再生画像メモリ中の現在表示に使用中の領域以外のデータをクリアし、その時点よりも時間的に後方の不要となった画像の表示を行なわないと共に、切り替え後の符号化データの再生画像表示までの処理時間を短縮することを実現できるという効果がある。

図面の簡単な説明

0077

図1本発明の実施の形態1によるディジタル動画像復号化装置を示すブロック図である。
図2上記実施の形態1によるディジタル動画像復号化装置において、番組切り替え時の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
図3上記実施の形態1によるディジタル動画像復号化装置において、番組切り替え時の復号化手段の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
図4上記実施の形態1によるディジタル動画像復号化装置において、番組切り替え後、新しい符号化データを再生表示する際の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
図5MPEG方式などの双方向予測符号化を用いる符号化方式で符号化されたビットストリームの構成例を示す図である。
図6再生途中で入力される符号化データの切り替えが発生した場合のビットストリームの構成例と従来構成のディジタル動画像復号化装置での動作の例を示す図である。
図7上記図5で示す条件での本発明のディジタル動画像復号装置による動作例を示す図である。
図81画像データを復号中に符号化データが切り替わった場合の復号化手段の状態を示す図である。
図9従来構成のディジタル動画像復号化装置のブロック図である。
図10本発明の実施の形態1によるディジタル動画像復号化装置を構成する再生画像領域状態テーブルの概念図である。

--

0078

100ディジタル動画像復号化装置
101 符号化データ
102入力バッファメモリ
103コードパターン検出手段
104番組切り替え検出手段
105復号化手段
106表示画像決定手段
107再生画像メモリ
108時刻情報管理手段
109再生画像領域管理手段
110再生画像データ
111 制御手段(リモコン)

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