JP2000050272A - 復号化装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
復号化装置及び方法を実現し難かった。 【解決手段】復号化装置において、復号化手段により復
号化された画像データを圧縮して記憶手段に与える圧縮
手段と、記憶手段に記憶された圧縮手段により圧縮され
た画像データを伸長して復号化手段に与える伸長手段と
を設けるようにした。また復号化方法において、復号化
処理により復号化された画像データを記憶手段に記憶す
る第1のステツプと、記憶手段に記憶した圧縮された画
像データを読み出して伸長し、当該伸長した画像データ
に基づいて、符号化データを復号する第2のステツプと
を設けるようにした。
Description
に関し、例えばMPEG2(Moving Picture Experts G
roup Phase 2)方式で圧縮符号化された映像データを復
号化処理する復号化装置及び方法に適用して好適なもの
である。
方法として種々の圧縮符号化方式が提案されており、そ
の中でも特にMPEG2と呼ばれる方式が広く用いられ
ている。実際上MPEG2規格は、映像データ及び音声
データに対する汎用的な符号化を提供しようとする国際
的な標準規格であり、放送や通信及び蓄積メディアなど
の種々の分野において採用されている。
ームの相互互換性を保つために代表的な仕様として5種
類のプロファイル(機能性)及び4種類のレベル(画像
サイズ等)が規定されており、最も使用される可能性の
高いプロファイル及びレベルがそれぞれメインプロファ
イル及びメインレベルとして設定されている。
EG2規格には圧縮符号化された映像データの復号化処
理の具体的な内容や復号側に必要なメモリ容量に関して
特に規定がなく、実際上これらは映像データの符号化処
理をどのようなプロファイル及びレベル設定で行ったか
に依存する。すなわち復号化装置側において、入力信号
を一時的に蓄えるバッファメモリのメモリ容量や、参照
画像データ記憶用及び復号画像の並べ替え用として用い
られるフレームメモリのメモリ容量は、エラーが発生す
ることなく復号化処理できる好適な値が符号化時のプロ
ファイルとレベルにより決定する。
像データの符号化処理時のレベルが高くなるにつれて、
復号化処理時に扱う水平方向及び垂直方向の画素数が多
くなる。このためMPEG2の高レベルで符号化された
映像データを復号化する復号化装置では、復号化処理回
路の高速化に加えて求められる参照画像データ記憶用や
画像並替え用のフレームメモリのメモリ容量が大きくな
ることにより、製造コストが高くなる問題があった。
て、従来、例えばMPEG2規格のメインプロファイル
・アット・ハイレベルで圧縮符号化された映像データを
可変長復号化処理や逆DCT(Discrete Cosine Transf
orm )処理等の復号化処理の処理内容を変更することに
より、メインプロファイル・アット・メインレベルのメ
モリ容量及び動作速度で復号化処理を行い得るようにす
る復号化方法が提案されている。
れ自体が既に純粋なMPEG2の復号化処理と異なるた
めに本来の復号化処理回路とは別の回路を新たに必要
し、その設計コストや製造コストを必要とする問題があ
った。
れ以上の動作処理速度とメモリ容量が求められる高レベ
ルの符号化データをその高レベルを維持しながら求めら
れている品質のまま復号再生して出力することができな
いなど機能性が低い問題もあった。
容を変更せずに参照画像データ記憶用や画像並替え用の
フレームメモリのメモリ容量をできるだけ削減しなが
ら、高いレベルから低レベルまでの符号化データを確実
に復号し得るようにすることができれば、上述の問題を
一挙に解決して機能性が高く、構成も簡易で、かつ製造
コストも低い復号化装置を構築し得るものと考えられ
る。
で、機能性を向上させながら構成を簡易化させ得る復号
化装置及び方法を提案しようとするものである。
め本発明においては、復号化装置において、復号化手段
により復号化された画像データを圧縮して記憶手段に与
える圧縮手段と、記憶手段に記憶された圧縮された画像
データを伸長して復号化手段に与える伸長手段とを設け
るようにした。
た画像データを圧縮して記憶手段に格納する分、装置全
体としての構成の煩雑化を回避すると共に効率良く記憶
手段の記憶容量を削減しながら、高レベルから低レベル
までの復号化処理に対応し得るようにすることができ
る。
て、符号化データを復号化することにより得られる画像
データを圧縮して記憶手段に記憶する第1のステップ
と、記憶手段に記憶された圧縮された画像データを読み
出して伸長し、当該伸長された画像データに基づいて、
符号化データを復号する第2のステップとを設けるよう
にした。
された画像データを圧縮して記憶手段に記憶する分、記
憶手段の記憶容量を効率良く削減しながら、高レベルか
ら低レベルまでの復号化処理に対応し得るようにするこ
とができる。
施の形態を詳述する。
復号化装置を示し、映像データをMPEG2規格に基づ
いて圧縮符号化してなる符号化データD1が復号化部2
のバッファメモリ3を介して可変長復号化処理部4に与
えられる。
化データD1を可変長復号化処理し、得られた量子化デ
ータD2と、当該量子化データD2の量子化スケール値
を表す量子化スケールデータとを逆量子化処理部5に送
出する。
タD1の可変長復号化処理時に得られる、DCT処理が
フレーム単位及びフィールド単位のいずれで行われたか
を表すフレーム/フィールドDCTフラグでなるフレー
ム/フィールドDCTフラグデータD4とをフレーム/
フィールドDCTブロック並替え処理部7に送出すると
共に、各マクロブロック(16画素×16ライン)毎の予測
モードを表す予測モードデータD5と、動きベクトルデ
ータD6と、動き補償予測がフレーム単位及びフィール
ド単位のどちらで行われたかを表すフレーム/フィール
ド予測フラグを動き補償処理部9に送出する。
タD3に基づいて、供給される量子化データD2をマク
ロブロック毎に8画素×8ラインのブロック(以下、こ
れを単にブロックと呼ぶ)単位で逆量子化し、得られた
DCT係数データD8を逆DCT変換処理部6に送出す
る。
T係数データD8に対してマクロブロック毎にブロック
単位で逆DCT変換処理を順次施すことにより1ピクチ
ャ中の全マクロブロックについて動き補償予測画像との
差分値でなる差分データD9を得、これをフレーム/フ
ィールドDCTブロック並替え処理部7に送出する。
え処理部7は、可変長復号化処理部4から与えられるフ
レーム/フィールドDCTフラグデータD4に基づい
て、供給される差分データD9に対して動き補償処理に
最適なブロックをマクロブロック単位で再構成するブロ
ック並び替え処理を必要に応じて施し、得られた並替え
差分データD10を加算処理部8に送出する。
しているのがIピクチャ(フレーム内符号化画像)であ
る場合には動き補償処理部9から何も供給されず、これ
に対してそのとき処理しているのがPピクチャ(フレー
ム間順方向予測符号化画像)又はBピクチャ(双方向予
測符号化画像)である場合には動き補償処理部9から動
き補償予測画像の画像データ(以下、これを動き補償予
測画像データと呼ぶ)D11がマクロブロック毎にブロ
ック単位で供給される。
ているのがIピクチャである場合にはフレーム/フィー
ルドDCTブロック並替え処理部7から供給される並替
え差分データD10をそのまま復号画像データD12と
して画像記憶及び出力処理部10の第1の処理切替え部
11に送出する。また加算処理部8は、これに対してそ
のとき処理しているのがPピクチャ又はBピクチャであ
る場合にはフレーム/フィールドDCTブロック並替え
処理部7から供給される並替え差分データD10と、動
き補償処理部D11から供給される動き補償予測画像デ
ータD11とを順次加算することにより動き補償処理さ
れた復号画像の画像データを得、これを復号画像データ
D12として画像記憶及び出力処理部10の第1の処理
切替え部11に送出する。
通常モード及び圧縮モードの2つの動作モードが設けら
れている。そして通常モード時、第1の処理切替え部1
1は、制御部12の制御のもとに、供給される復号画像
データD12をそのままメモリコントロール処理部13
に送出する。
御部12の制御のもとに、供給される復号画像データD
12を順次フレームメモリ14内の対応するアドレス位
置に格納する一方、当該復号画像データD12を所定の
タイミングで符号化前のもとの画像並びで読み出し、こ
れを再生画像データD13として外部に出力する。
化処理部4から供給される予測モードデータD5、動き
ベクトルデータD6及びフレーム/フィールド予測フラ
グデータD7に基づいて、処理中のピクチャがPピクチ
ャ又はBピクチャのときにはフレーム/フィールドDC
Tブロック並替え処理部7において再構成された各マク
ロブロックがそれぞれフレームメモリ13に格納された
対応するIピクチャ、Pピクチャのどのマクロブロック
と相関があるかを順次演算し、演算結果に基づいてメモ
リコントロール処理部13を制御する。
は、フレームメモリ14に格納されている対応するIピ
クチャ又はPピクチャの対応するマクロブロックのデー
タをフレームメモリ14からブロック単位で順次読み出
し、これを参照画像データD14として第2の処理切替
え部15に送出する。
のもとに、参照画像データD14をそのまま動き補償処
理部9に送出する。また動き補償処理部9は、第2の処
理切替え部15から供給される参照画像データD14に
基づいて動き補償処理を行うことにより上述の動き補償
予測画像データD11を生成し、これを加算処理部8に
送出する。
1は、制御部12の制御のもとに、加算処理部8から与
えられる復号画像データD12を画像圧縮処理部16に
送出する。そして画像圧縮処理部16は、供給される復
号画像データD12にデータ量を削減する所定の圧縮処
理を施し、得られた圧縮復号画像データD15をメモリ
コントロール処理部13に送出する。
は、制御部12の制御のもとに、供給される圧縮復号画
像データD15をフレームメモリ14の対応するアドレ
ス位置に格納する一方、これと共に上述の通常モード時
と同様にして動き補償処理部9の制御のもとに動き補償
処理に必要な参照画像の圧縮復号画像データD15をフ
レームメモリ14から読み出し、これを圧縮参照画像デ
ータD16として第2の処理切替え部15に送出する。
またメモリコントロール処理部13は、圧縮参照画像デ
ータD16と共に、外部出力用として圧縮復号画像デー
タD15を時分割的に符号化前のもとの画像並びでフレ
ームメモリ14から読み出し、これを外部出力用圧縮画
像データD17として第2の処理切替え部15に送出す
る。
制御のもとに、圧縮モード時には供給される圧縮参照画
像データD16及び外部出力用画像データD17を画像
伸長処理部17に送出する。
照画像データD16及び外部出力用圧縮画像データD1
7を時分割的に伸長処理し、圧縮参照画像データD16
を伸長処理することにより得られた画像データを参照画
像データD18として動き補償処理部9に送出する一
方、外部出力用圧縮画像データD17を伸長処理するこ
とにより得られた画像データを再生画像データD19と
して外部に出力する。
部17から供給される参照画像データD18に基づいて
動き補償処理を行うことにより上述の動き補償予測画像
データD11を生成し、これを上述のように加算処理部
8に送出する。
0では、圧縮モード時には、復号画像データD12を圧
縮してフレームメモリ13に格納し、当該復号画像デー
タD12(圧縮参照画像データD16)を伸長処理して
動き補償処理に利用し、かつ外部に出力するようになさ
れている。
長処理部17の構成 ここでMPEG2方式では各マクロブロックは、図2
(A)に示すような8画素×8ラインのブロック20が
複数個で構成される。実際上例えばMPEG2のメイン
プロファイルでは、Y(輝度):U(色差):V(色
差)の画素数の比率が4:2:0であるため1マクロブ
ロックは6(=4+2+0)個のブロック20から構成
される。
縮処理部16では、各ブロック20について、復号画像
データD12からその水平方向の偶数番目の画素P0 、
P2、P4 、P6 の画素データを間引いて水平方向の画
素数を1/2に半減させることにより、復号画像データ
D12全体としてデータ量を半分に圧縮するようになさ
れている。
図3に示すように構成されており、第1の処理切替え部
11から供給される復号画像データD12を第1の乗算
回路22A及び第1の遅延回路23に入力する。
画像データD12について、順次供給される各ブロック
20の各画素P0 〜P7 の画素データに係数「1」を乗
算し、乗算結果を第1の乗算データD20として加算回
路24に送出する。
号画像データD12を画素単位で図示しないクロック源
から与えられる基準クロックCLK1 の1クロック分だ
け遅延させた後、これを遅延復号画像データD21とし
て第2の乗算回路22Bに送出する。
復号画像データD21に対して画素単位で係数「0」を
乗算し、乗算結果を第2の乗算データD22として加算
回路24に送出する。
ら与えられる第1の乗算データD20と、第2の乗算回
路22Bから与えられる第2の乗算データD22とを加
算することにより加算データD23を得、これを第2の
遅延回路25に送出する。
加算データD23に基づいて、各ブロック20毎に水平
方向の各画素P0 〜P7 のうちの偶数番目の各画素
P0 、P2 、P4 、P6 の画素データを選択的に順次記
憶し、当該記憶した画素データを1/2 分周回路26から
供給される基準クロックCLK1 を1/2 周期に分周して
なる読出しクロックCLK2 に基づいて順次読み出す。
(A)のような8画素×8ラインの各ブロック20のデ
ータに基づいて、図2(B)のような各ブロック20毎
に水平方向の奇数番目の画素P1 、P3 、P5 、P7 の
画素データが順次間引かれてなる4画素×8ラインのブ
ロック21のデータが出力され、これが上述の圧縮復号
画像データD15としてメモリコントロール処理部13
(図1)に送出される。
の処理切替え部15から供給される圧縮参照画像データ
D16及び外部出力用圧縮画像データD17について、
圧縮処理後のマクロブロックを構成する図4(A)のよ
うな4画素×8ラインの各ブロック21の水平方向の各
画素PA0、PA1、PA2、PA3の画素データをそれぞれ2
度読みする処理(単純伸長処理)を行うことにより当該
ブロック21毎にその水平方向の画素数を2倍に伸長す
る。
図5に示すような構成を有し、第2の処理切替え部15
から時分割的に与えられる圧縮参照画像データD16及
び外部出力用圧縮画像データD17を第1の遅延回路2
7に入力する。
照画像データD16及び外部出力用圧縮画像データD1
7を、上述のクロック源から与えられる基準クロックC
LK1 を1/2 分周回路28において1/2 周期に分周して
なる読出しクロックCLK3に基づいて当該読出しクロ
ックCLK3 の1クロック分ずつ画素単位で遅延させ、
これを遅延画像データD30として第2の遅延回路29
に送出する。
像データD30を順次記憶すると共に、これを基準クロ
ックCLK1 に基づいて画素単位で順次読み出す。この
結果第2の遅延回路29からは、圧縮参照画像データD
16及び外部出力用圧縮画像データD17を構成する図
4(A)に示す各ブロック21の水平方向の各画素
PA0、PA1、PA2、PA3の画素データがそれぞれ2度ず
つ読み出され、かくして生成された図4(B)に示すよ
うな8画素×8ラインのブロック20′のデータが伸長
画像データD31としてスイッチ回路30に送出され
る。
のもとに第1又は第2の切換え端30A、30Bを選択
することにより、圧縮参照画像データD16を伸長処理
してなる伸長画像データD31を選択的に第1の切換え
端30Aから参照画像データD18として出力すると共
に、外部出力用圧縮画像データD17を伸長処理してな
る伸長画像データD31を選択的に第2の切換え端30
Bから再生画像データD19として出力する。
算を行う場合には、各ブロック21の水平方向毎に図4
(A)において破線で示す隣接するブロック21の1番
目の画素でなる画素PH の画素データがフレームメモリ
14から余分に読み出されて、メモリコントロール処理
部13及び第2の切換え処理部15を順次介して画像伸
長処理部17に与えられる。
後上述のように画像伸長処理部17の第1及び第2の遅
延回路27、29を順次介してスイッチ回路30に与え
られ、当該スイッチ回路30の第1の切換え端30Aか
ら出力される。
において図4(A)に示すような5画素×8ラインのブ
ロック21のデータから図4(B)に示すような9画素
×8ラインのブロック20′のデータが生成され、これ
が上述の参照画像データD18として動き補償処理部9
(図1)に送出される。
ド時には復号された画像データでなる復号画像データD
12をそのままフレームメモリ14に格納してこれをそ
のまま動き補償処理に利用し、かつ元の画像並びで読み
出して再生画像データD13として外部に出力する一
方、圧縮モード時には復号画像データD12を圧縮して
フレームメモリ12に格納し、これを伸長処理して動き
補償処理に利用し、かつ元の画像並びで読み出して伸長
処理した後、再生画像データD19として外部に出力す
る。
符号化データD1が供給された場合に、当該符号化デー
タD1を復号してなる復号再生データD12を圧縮処理
してフレームメモリ14に格納するようにすることによ
って、当該フレームメモリ14としてMPEG2規格の
ハイプロファイル・アット・ハイレベルに対応するメモ
リの半分のメモリ容量を有するものを適用することがで
き、その分製造コストを低減させることができる。
レベルの符号化データD1が供給されたときに当該当該
符号化データD1を復号してなる復号再生データD12
を圧縮処理してフレームメモリ14に格納するようにし
た場合においても、当該復号再生データD12を伸長処
理して外部に出力するようにしているため、高レベルの
符号化データをその高レベルで求められている品質のま
ま再生することができる。
符号化データD1に対しても通常のMPEG2規格に応
じた復号化処理内容で復号化処理することができるた
め、例えばダウンデコード処理による復号化処理を行う
場合に比べて装置全体としての構成を簡易化することが
できる。
てなる復号画像データD12を必要に応じて圧縮処理し
てフレームメモリ14に格納すると共に、当該フレーム
メモリ14に格納された圧縮処理された再生画像データ
D12を伸長処理して動き補償処理に利用し、かつ外部
に出力するようにしたことにより、装置全体としての構
成の煩雑化を回避すると共に、効率良くフレームメモリ
のメモリ容量を削減しながら、高レベルから低レベルの
符号化データD1の復号化処理に対応し得るようにする
ことができ、かくして機能性を向上させると共に構成を
簡易化させ得る復号化装置を実現できる。
る復号化装置を示し、画像圧縮処理部41の構成を除い
て第1の実施の形態による復号化装置1と同様に構成さ
れている。
圧縮処理部41では、マクロブロックを構成する図6
(A)に示すような8画素×8ラインの各ブロック20
について、その水平方向の偶数番目の画素P0 、P2 、
P4 、P6 の画素データ値と、次の奇数番目の画素
P1 、P3 、P5 、P7 の画素データ値との2画素丸め
平均値を求め、得られた平均値を該当する2画素P0 及
びP1 、P2 及びP3 、P4及びP5 、P6 及びP7 の
代表値として算出する。
番目の画素P0 、P2 、P4 、P6の画素データ値を
α、水平方向に次の奇数番目の画素P1 、P3 、P5 、
P7 の画素データ値βとして、次式
圧縮処理部41では、供給される復号画像データD12
に基づき得られる各ブロック20のデータから図6
(B)に示すような4画素×8ラインのブロック42の
データが生成され、これが上述の圧縮再生画像データD
15としてフレームメモリコントロール処理部13に出
力される。
縮処理部41は、図7に示すように構成されており、供
給される復号画像データD12を第1の乗算回路43A
及び第1の遅延回路44に入力する。
れる復号画像データD12に対して係数「1/2 」を乗算
し、得られた第1の乗算データD40を加算回路45に
送出する。また第1の遅延回路44は、供給される復号
画像データ12をクロック源から与えられる基準クロッ
クCLK1 に基づいて当該基準クロックCLK1 の1ク
ロック分ずつ画素単位で遅延させた後、これを遅延復号
画像データD41として第2の乗算回路43Bに送出す
る。
画像データD41に対して係数「1/2 」を乗算し、得ら
れた第2の乗算データD42を加算回路45に送出す
る。
を有する丸め用データD43が与えられており、かくし
て加算回路45は、第1の乗算回路43Aから与えられ
る第1の乗算データD40と、第2の乗算回路43Bか
ら与えられる第2の乗算データD42と、丸め用データ
D42とを画素単位で順次加算し、得られた加算データ
D44を第2の遅延回路46に送出する。
ータD44に基づき得られる図6(A)に示すような各
ブロック52の水平方向の隣接する2つの画素P0 及び
P1、P1 及びP2 、P2 及びP3 、P3 及びP4 、P
4 及びP5 、P5 及びP6 、P6 及びP7 の画素データ
を丸め平均処理してなる2画素丸め平均値データのう
ち、偶数番目及び奇数番目の順番の2画素P0 及び
P1 、P2 及びP3 、P4 及びP5 、P6 及びP7 の各
画素データを丸め平均処理してなる2画素丸め平均値デ
ータを選択的に順次記憶し、当該記憶した画素データを
1/2 分周回路47から供給される基準クロックCLK1
を1/2 周期に分周してなる読出しクロックCLK4 に基
づいて順次読み出す。
(A)のような8画素×8ラインの各ブロック20のデ
ータに基づいて、図6(B)のような各ブロック20毎
に水平方向の偶数番目の画素P0 、P2 、P4 、P6 と
これに続く奇数番目の画素P1 、P3 、P5 、P7 とを
丸め平均化してなる4画素×8ラインのブロック42の
データが出力され、これが上述の圧縮復号画像データD
15としてメモリコントロール処理部13(図1)に送
出される。
おいては、復号画像データD12のデータ量を各ブロッ
ク単位で半減させ、かくして復号画像データD12全体
としてそのデータ量を1/2に圧縮することができるよ
うになされている。
ード時には復号された画像データでなる復号画像データ
D12をそのままフレームメモリ14に格納してこれを
そのまま動き補償処理に利用し、かつ元の画像並びで読
み出して再生画像データD13として外部に出力する一
方、圧縮モード時には復号画像データD12を2画素平
均化処理により圧縮してフレームメモリ14に格納し、
これを伸長処理して動き補償処理に利用し、かつ元の画
像並びで読み出して伸長処理した後、再生画像データD
19として外部に出力する。
施の形態の復号化装置と同様に、装置全体としての構成
の煩雑化を回避すると共に、効率良くフレームメモリ1
4のメモリ容量を削減しながら、高レベルから低レベル
の符号化データD1の復号化処理に対応し得るようにす
ることができる。
ータD12の画像圧縮処理部41における圧縮方法とし
て2画素平均化法を用いるようにしたことにより、圧縮
法として単純間引き法を用いた場合に比べて伸長処理後
における再生画像の画質を向上させることができる。
てなる復号画像データD12を必要に応じて2画素平均
化処理により圧縮処理してフレームメモリ14に格納す
るようにしたことにより、第1の実施の形態による復号
化装置1と同様の効果を得ながら伸長処理後における再
生画像の画質を向上させ得る復号化装置を実現できる。
る復号化装置を示し、画像圧縮処理部51及び画像伸長
処理部52の構成を除いて第1の実施の形態の復号化装
置1と同様に構成されている。
処理部51では、2:1の一次元有限長インパルス応答
(FIR:Finite Impulse Response )ローパスフィル
タ圧縮法による画像圧縮処理により復号画像データD1
2を圧縮するようになされている。
法による画像圧縮処理は、例えば図8(A)に示すよう
に一次元上に並んだ各画素P0 、P1 、P2 、P3 ……
の画素値と、ある有限個数のフィルタ係数とを圧縮後の
画素PC0、PC1……において自己の位置を中心にして左
右対称に掛け合わせながら正規化重畳し、その結果をそ
の中心位置の各画素PC0、PC1……の値にすることによ
り行われる。
示すような8画素×8ラインのブロック20の水平方向
の周波数帯域にローパスフィルタを掛けながら、当該ブ
ロック20の水平成分の画素数を図9(B)のように1
/2倍に削減することができる。
ング周波数、カットオフ周波数、タップ数及びロールオ
フ率等により決定される。
ローパスフィルタ圧縮処理のタップ数を圧縮前のブロッ
ク20の水平方向の画素数を越えないように3タップに
選定している。これによりドリフト雑音を防止する効果
を得ることができる。またサンプリング周波数は、例え
ば図8のように圧縮前の画素間を2間隔に分割し、圧縮
後の画素間を4間隔に分割することにより、2×4=8
間隔に設定している。
圧縮処理部51は、図10に示すように構成されてお
り、加算処理部8から第1の処理切替え部11を介して
与えられる復号画像データD12を第1の乗算回路54
Aに入力する。
回路55Aにおいてクロック源から与えられる基準クロ
ックCLK1 の1クロック分だけ画素単位で遅延されて
第2の乗算回路54Bに与えられると共に、第2の遅延
回路55Bにおいてさらに基準クロックCLK1 の1ク
ロック分だけ画素単位で遅延されて第3の乗算回路54
Cに与えられる。
いては、供給される画素単位の復号画像データD12に
対してそれぞれ所定のフィルタ係数値「a1 」、
「a2 」、「a3 」を乗算し、それぞれ乗算結果を第1
〜第3の乗算データD50A〜D50Cとして加算回路
56に送出する。なおこの際各フィルタ係数値a1 、a
2 、a3 は、その合計が1となるように選定されてい
る。
乗算データD50A〜D50Cを画素単位で順次加算
し、得られた加算データD51を第2の遅延回路57に
送出する。
ータD51に基づき得られる各ブロック20(図9
(A))の水平方向の8画素分の画素データを4倍にオ
ーバサンプリングしてなる32画素分の画素データのう
ち、8個おきの画素(元の偶数番目の画素P0 、P2 、
P4 、P6 の位置を中心にして左右対称に掛け合わせな
がら正規化重畳してなる各画素)の画素データを選択的
に順次記憶すると共に、これを1/2 分周回路58から与
えられる基準クロックCLK1 を1/2 周期に分周してな
る読出しクロックCLK5 に基づいて順次読み出す。
(A)のような8画素×8ラインの各ブロック20のデ
ータに基づいて、図9(B)のような各ブロック20毎
に水平方向の画素数が2:1の一次元FIRローパスフ
ィルタ圧縮法により1/2 に削減されてなる4画素×8ラ
インのブロック53のデータが出力され、これが上述の
圧縮復号画像データD15としてメモリコントロール処
理部13(図1)に送出される。
おいては、復号画像データD12のデータ量を各ブロッ
ク単位で半減させ、かくして復号画像データD12全体
としてそのデータ量を1/2に圧縮することができるよ
うになされている。
2の一次元FIRローパスフィルタ伸長法による画像伸
長処理により圧縮参照画像データ及び外部出力用圧縮画
像データを伸長するようになされている。
ルタ伸長法による画像伸長処理は、一次元FIRローパ
スフィルタ圧縮法にする画像圧縮処理と同様に、例えば
図11(A)に示すように一次元上に並んだ各画素
PC0、PC1……の画素値と、ある有限個数のフィルタ係
数とを伸長後の画素P0 、P1 、P2 、P3 ……におい
て自己の位置を中心にして左右対称に掛け合わせながら
正規化重畳し、その結果をその中心位置の各画素P0 、
P1 、P2 、P3 ……の値にすることにより行われる。
に示すような伸長処理前の4画素×8ラインのブロック
53の水平方向の周波数帯域にローパスフィルタをかけ
ながら、当該ブロック53の水平方向の画素数を2倍に
伸長することができる。
スフィルタ伸長法に用いられるフィルタ係数は、サンプ
リング周波数、カットオフ周波数、タップ数及びロール
オフ率等により決定される。
元FIRローパスフィルタ処理のタップ数を圧縮前及び
伸長前のブロック20、20″の水平方向の画素数を越
えないように3タツプに選定している。これによりドリ
フト雑音を防止する効果を得ることができる。またサン
プリング周波数は、例えば図11のように伸長前の画素
間を4間隔に分割し、伸長後の画素間を2間隔に分割す
ることにより2×4=8間隔に設定している。
伸長処理部52は、図13に示すように構成されてお
り、メモリコントロール処理部13から第2の処理切替
え部15を介して与えられる圧縮参照画像データD16
及び外部出力用圧縮画像データD17を第1の乗算回路
60Aに入力する。
力用圧縮画像データ17は、第1の遅延回路61Aにお
いてクロック源から出力される基準クロックCLK1 の
1クロック分だけ画素単位で遅延されて第2の乗算回路
60Bに与えられると共に、第2の遅延回路61Bにお
いてさらに基準クロックCLK1 の1クロック分だけ画
素単位で遅延されて第3の乗算回路60Cに与えられ
る。
いては、供給される画素単位の圧縮参照画像データD1
6及び外部出力用圧縮画像データD17に対してそれぞ
れ所定のフィルタ係数値「b1 」、「b2 」、「b3 」
を乗算し、それぞれ乗算結果を第1〜第3の乗算データ
D60A〜D60Cを加算回路62に送出する。なおこ
の際各係数値b1 、b2 、b3 は、その合計が1となる
ように選定されている。
乗算データD60A〜D60Cを画素単位で順次加算
し、得られた加算データD61を第2の遅延回路63に
送出する。
ータD61に基づき得られる伸長前の各ブロック53の
水平方向ごとに4画素分の画素データを8倍にオーバサ
ンプリングしてなる32画素分の画素データのうち、最初
の画素Pc0から4つおきの画素の画素データを選択的に
順次記憶すると共に、これを基準クロックCLK1 に基
づいて順次読み出す。
2(A)のような4画素×8ラインの各ブロック53の
データに基づいて、図12(B)のような各ブロック5
3毎に水平方向の画素数が1:2の一次元FIRローパ
スフィルタ伸長により2倍に増加されてなる8画素×8
ラインのブロック20″のデータが出力され、これが伸
長画像データD62としてスイッチ回路65に送出され
る。
に第1又は第2の切替え端65A、65Bを選択するこ
とにより、圧縮参照画像データD16を伸長処理してな
る伸長画像画像データD62を選択的に第1の切替え端
65Aから参照画像データD18として出力すると共
に、外部出力用圧縮画像データD17を伸長処理してな
る伸長画像データD62を選択的に第2の切替え端65
Bから再生画像データD19として出力する。
算を行う場合には、伸長前の各ブロック20の水平方向
毎に図12(A)において破線で示す隣接するブロック
20の一番目の画素でなる画素PH の画素データがフレ
ームメモリ14から余分に読み出されてメモリコントロ
ール処理部13及び第2の処理切替え部15を介して画
像伸長処理部52に与えられる。
の画素PH の画素データに基づいて上述と同様にして伸
長処理後のブロック20″の水平方向の9番目の画素P
H ′が生成される。
において図12(A)に示すような5画素×8ラインの
ブロック20から図12(B)に示すような9画素×8
ラインのブロック20″のデータが生成され、これが上
述の参照画像データD18として動き補償処理部9に送
出される。
ード時には復号された画像データでなる復号画像データ
D12をそのままフレームメモリ14に格納すると共
に、これをそのまま動き補償処理に利用し、かつ元の画
像並びで読み出して再生画像データD13として外部に
出力する一方、圧縮モード時には復号画像データD12
を2:1の一次元FIRローパスフィルタ圧縮法により
圧縮してフレームメモリ14に格納すると共に、これを
1:2の一次元FIRローパスフィルタ伸長法により伸
長処理して動き補償処理に利用し、かつ元の画像並びで
読み出して1:2の一次元FIRローパスフィルタ伸長
法により伸長処理した後、再生画像データD19として
外部に出力する。
施の形態の復号化装置1と同様に、装置全体としての構
成の煩雑化を回避すると共に、効率良くフレームメモリ
14のメモリ容量を削減しながら、高レベルから低レベ
ルの符号化データD1の復号化処理に対応し得るように
することができる。
ータD12の画像圧縮処理部51における画像圧縮方法
として2:1の一次元FIRローパスフィルタ圧縮法を
用い、圧縮参照画像データD16及び圧縮復号画像デー
タD17の画像伸長処理部52における画像伸長法とし
て1:2の一次元FIRローパスフィルタ伸長法を用い
るようにしたことにより、画像圧縮法として単純間引き
法や2画素丸め平均法を用い、画像伸長法として単純伸
長法を用いた場合に比べて伸長処理後における再生画像
の画質を向上させることができる。
てなる復号画像データD12を必要に応じて2:1の一
次元FIRローパスフィルタ圧縮法により圧縮処理して
フレームメモリ12に格納すると共に、これを1:2の
一次元FIRローパスフィルタ伸長法により伸長処理し
て動き補償処理に使用し、かつ外部に出力するようにし
たことにより、第1の実施の形態による復号化装置1と
同様の効果を得ながら伸長処理後における再生画像の画
質を第1及び第2の復号化装置1、40に比べて格段的
に向上させ得る復号化装置を実現できる。
をMPEG2規格に基づく符号化データD1を復号する
復号化装置1、40、50に適用するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の
符号化方式に基づいて符号化された映像データを復号す
る復号化装置に広く適用することができる。
の形態においては、記憶手段に記憶された画像データに
基づいて符号化データを復号化処理により復号化する復
号化手段としての復号化部2を図1のように構成するよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、要は、供給される符号化データD1の符号化方式に
応じて当該符号化データを復号化処理できるように復号
化手段を構成すれば良い。
ては、加算処理部8から出力される復号画像データD1
2を圧縮してフレームメモリ14に与える圧縮手段とし
ての画像圧縮処理部16、41、51を図3、図7又は
図10のように構成するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を広く適
用できる。
法、2画素丸め平均法又は2:1の一次元FIRローパ
スフィルタ圧縮法以外の圧縮法により復号画像データD
12を圧縮処理するように構築するようにしても良く、
また復号画像データD12を1/2以外のデータ量に圧
縮するように圧縮手段を構築するようにしても良い。
いては、フレームメモリ14に記憶された圧縮された復
号画像データD12でなる圧縮参照画像データD16及
び外部出力用圧縮画像データD17を伸長して動き補償
処理部9に与える伸長手段としての画像伸長処理部1
7、52を図5又は図13のように構成するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他
種々の構成を広く適用することができる。
又は1:2の一次元FIRローパスフィルタ伸長法以外
の伸長法により圧縮参照画像データD16及び外部出力
用圧縮画像データD17を伸長処理するように構築する
ようにしても良い。
いては、画像記憶及び出力処理部10において、復号画
像データD12を単純圧縮法及び2画素丸め平均法によ
り圧縮処理したときにはこれを単純伸長法により伸長処
理し、復号画像データD12を一次元FIRローパスフ
ィルタ圧縮法により圧縮処理したときには一次元FIR
ローパスフィルタ伸長法により伸長処理するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、復号画
像データD12を単純圧縮法及び2画素丸め平均法によ
り圧縮処理すると共にこれを一次元FIRローパスフィ
ルタ伸長法により伸長処理し、又は復号画像データD1
2を一次元FIRローパスフィルタ圧縮法により圧縮処
理すると共にこれを単純伸長法により伸長処理するよう
にしても良く、さらにはこれら各種圧縮法と各種伸長法
を必要に応じて切り換えられるように画像記憶及び出力
処理部10を構築するようにしても良い。
いては、復号化部2から出力される復号画像データD1
2をメモリコントロール処理部13及び画像圧縮処理部
16、41、51のいずれか一方に出力する第1の切替
え手段としての第1の処理切替え部11と、フレームメ
モリ14から読み出された参照画像データD14又は圧
縮参照画像データD16を動き補償処理部9及び伸長手
段画像伸長処理部17、52のいずれか一方に出力する
第2の切替え手段としての第2の処理切替え部15と、
第1及び第2の処理切替え部11、15を切替え制御す
る制御手段としての制御部12とを画像記憶及び出力処
理部10に設けるようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、これら第1及び第2の処理切替え
部11、15並びに制御部12を省略して、復号化部2
から出力される復号画像データD12を常に画像圧縮処
理部16、41、51において圧縮処理した後フレーム
メモリ14に格納すると共に、当該圧縮された復号画像
データD12を常に画像伸長処理部17、52において
伸長処理して動き補償処理部9に与えるように画像記憶
及び出力処理部10を構成するようにしても良い。
ータを所定の復号化処理により復号化する復号化装置に
おいて、符号化データを復号化することにより得られる
画像データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶され
た画像データに基づいて符号化データを復号化処理によ
り復号化する復号化手段と、復号化手段により復号化さ
れた画像データを圧縮して記憶手段に与える圧縮手段
と、記憶手段に記憶された圧縮手段により圧縮された画
像データを伸長して復号化手段に与える伸長手段とを設
けるようにしたことにより、装置全体としての構成の煩
雑化を回避すると共に効率良く記憶手段の記憶容量を削
減しながら、高レベルから低レベルまでの符号化データ
に対する復号化処理に対応し得るようにすることがで
き、かくして機能性を向上させながら構成を簡易化させ
得る復号化装置を実現できる。
定の復号化処理により復号化する復号化方法において、
符号化データを復号化することにより得られる画像デー
タを圧縮して記憶手段に記憶する第1のステツプと、記
憶手段に記憶した圧縮された画像データを伸長し、当該
伸長した画像データに基づいて、符号化データを復号化
処理により復号する第2のステツプとを設けるようにし
たことにより、構成の煩雑化を回避すると共に効率良く
記憶手段の記憶容量を削減しながら、高レベルから低レ
ベルまでの符号化データに対する復号化処理に対応し得
るようにすることができ、かくして機能性を向上させな
がら構成を簡易化させ得る復号化方法を実現できる。
成を示すブロック図である。
る概念図である。
を示すブロック図である。
概念図である。
部の構成を示すブロック図である。
に供する概念図である。
を示すブロック図である。
による画像圧縮処理の説明に供する概念図である。
による画像圧縮処理の説明に供する概念図である。
成を示すブロック図である。
法による画像伸長処理の説明に供する概念図である。
法による画像伸長処理の説明に供する概念図である。
成を示すブロック図である。
部、10……画像記憶及び出力処理部、11、15……
処理切替え部、13……メモリコントロール処理部、1
4……フレームメモリ、16、41、51……画像圧縮
処理部、17、52……画像伸長処理部、D12……復
号画像データ、D13、D19……再生画像データ、D
14、D18……参照画像データ、D15……圧縮復号
画像データ、D16……圧縮参照画像データ、D17…
…圧縮復号画像データ。
Claims (17)
- 【請求項1】符号化データを所定の復号化処理により復
号化する復号化装置において、 上記符号化データを復号化することにより得られる画像
データを記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された上記画像データに基づいて上
記符号化データを上記復号化処理により復号化して出力
する復号化手段と、 上記復号化手段から出力される上記画像データを圧縮し
て上記記憶手段に与える圧縮手段と、 上記記憶手段に記憶された上記圧縮手段により圧縮処理
された上記画像データを伸長して上記復号化手段に与え
る伸長手段とを具えることを特徴とする復号化装置。 - 【請求項2】上記復号化手段から出力される上記画像デ
ータを、上記記憶手段及び上記圧縮手段のいずれか一方
に出力する第1の切替え手段と、 上記記憶手段から読み出された上記画像データを、上記
伸長手段及び上記復号化手段のいずれか一方に出力する
第2の切替え手段と、 上記第1及び第2の切替え手段を切替え制御する制御手
段とを具え、 上記制御手段は、 外部から与えられる命令又は予め設定されたプログラム
に基づいて、通常モード時には、上記画像データを上記
記憶手段に出力するように上記第1の切替え手段を切替
え制御すると共に、上記記憶手段から読み出された上記
画像データを上記復号化手段に出力するように上記第2
の切替え手段を制御し、圧縮モード時には、上記画像デ
ータを上記圧縮手段に出力するように上記第1の切替え
手段を制御すると共に、上記記憶手段から読み出された
圧縮された上記画像データを上記伸長手段に出力するよ
うに第2の切替え手段を切替え制御することを特徴とす
る請求項1に記載の復号化装置。 - 【請求項3】上記圧縮手段は、 上記復号化手段から出力される上記画像データを、所定
ブロック単位で水平方向の画素のデータを間引くように
して圧縮することを特徴とする請求項1に記載の復号化
装置。 - 【請求項4】上記圧縮手段は、 上記復号化手段から出力される上記画像データを、所定
ブロック単位で水平方向の隣接する複数画素分の各画素
データ値を丸め平均化するようにして圧縮することを特
徴とする請求項1に記載の復号化装置。 - 【請求項5】上記圧縮手段は、 上記復号化手段から出力される上記画像データを、所定
ブロック単位で水平方向の画素数を一次元有限長インパ
ルス応答ローパスフィルタ圧縮処理により周波数帯域を
制限しながら削減するようにして圧縮することを特徴と
する請求項1に記載の復号化装置。 - 【請求項6】上記圧縮手段は、 上記一次元有限長インパルス応答ローパスフィルタ圧縮
処理のフィルタタップ数が圧縮前の上記所定ブロックの
上記水平方向の画素数を越えない値に選定されたことを
特徴とする請求項5に記載の復号化装置。 - 【請求項7】上記伸長手段は、 上記記憶手段から読み出された上記圧縮手段により圧縮
された上記画像データを、所定ブロック単位で水平方向
の各画素の画素データを複数回繰り返し出力するように
して伸長することを特徴とする請求項1に記載の復号化
装置。 - 【請求項8】上記伸長手段は、 上記記憶手段から読み出された上記圧縮手段により圧縮
された上記画像データを、所定ブロック単位で水平方向
の画素数を一次元有限長インパルス応答ローパスフィル
タ伸長処理により周波数帯域を制限しながら増加させる
ようにして伸長することを特徴とする請求項1に記載の
復号化装置。 - 【請求項9】上記伸長手段は、 上記一次元有限長インパルス応答ローパスフィルタ伸長
処理のフィルタタップ数が伸長前の上記所定ブロックの
上記水平方向の画素数を越えない値に選定されたことを
特徴とする請求項8に記載の復号化装置。 - 【請求項10】符号化データを所定の復号化処理により
復号化する復号化方法において、 上記符号化データを復号化することにより得られる画像
データを圧縮して記憶手段に記憶する第1のステップ
と、 上記記憶手段に記憶した圧縮された上記画像データを読
み出して伸長し、当該伸長された上記画像データに基づ
いて、上記符号化データを上記復号化処理により復号す
る第2のステップとを具えることを特徴とする復号化方
法。 - 【請求項11】上記第1のステップでは、 復号された上記画像データを、所定ブロック単位で水平
方向の画素のデータを間引くようにして圧縮することを
特徴とする請求項10に記載の復号化方法。 - 【請求項12】上記第1のステップでは、 復号された上記画像データを、所定ブロック単位で水平
方向の隣接する複数画素分の各画素データ値を丸め平均
化するようにして圧縮することを特徴とする請求項10
に記載の復号化方法。 - 【請求項13】上記第1のステップでは、 復号された上記画像データを、所定ブロック単位で水平
方向の画素数を一次元有限長インパルス応答ローパスフ
ィルタ圧縮処理により周波数帯域を制限しながら削減す
るようにして圧縮することを特徴とする請求項10に記
載の復号化方法。 - 【請求項14】上記第1のステップでは、 上記一次元有限長インパルス応答ローパスフィルタ圧縮
処理のフィルタタップ数が圧縮前の上記所定ブロックの
上記水平方向の画素数を越えない値に選定されたことを
特徴とする請求項13に記載の復号化装置。 - 【請求項15】上記第2のステップでは、 上記記憶手段から読み出された圧縮された上記画像デー
タを、所定ブロック単位で水平方向の各画素のデータを
複数回繰り返し出力するようにして伸長することを特徴
とする請求項10に記載の復号化方法。 - 【請求項16】上記第2のステップでは、 上記記憶手段から読み出された圧縮された上記画像デー
タを、所定ブロック単位で水平方向の画素数を一次元有
限長インパルス応答ローパスフィルタ伸長処理により周
波数帯域を制限しながら増加させるようにして伸長する
ことを特徴とする請求項10に記載の復号化方法。 - 【請求項17】上記第2のステップでは、 上記一次元有限長インパルス応答ローパスフィルタ伸長
処理のフィルタタップ数が伸長前の上記所定ブロックの
上記水平方向の画素数を越えない値に選定されたことを
特徴とする請求項16に記載の復号化方法。
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