JP3404808B2 - 復号方法と復号装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像信号（ビデオ信
号）、および、音響信号または音声信号（オーディオ信
号）の処理方法とその装置に関する。本発明は特定的に
は、ＭＰＥＧ（Motion Pictrure Image Coding Expert
Group ）などの規格に基づいて、ビデオ信号とこのビデ
オ信号に同期しているオーディオ信号とを圧縮・符号化
してデータ伝送系またはデータ蓄積系にビットストリー
ムとして提供し、さらにデータ伝送系またはデータ蓄積
系からこのビットストリームを入力して伸長・復号する
オーディオ・ビデオ（ＡＶ）信号処理方法と装置に関す
る。さらに特定的には、本発明は上記復号信号処理を行
う際、プレーバックまたはチャネル切換時などにおける
スタートアップディレーを短縮する方法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク・リードオンリーメ
モリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、レーザディスク（ＬＤ）、ビデ
オテープ、磁気光学式記録媒体（ＭＯ）、ＤＣＣなどの
ディジタルデータ蓄積媒体に映像信号（ビデオ信号）お
よび音声信号（オーディオ信号）を圧縮し多重化（マル
チプレクシング）してビットストリームとして直接記録
し、再び、データ蓄積媒体から多重化されたビットスト
リームを読み出してデマルチプレクシングをして圧縮と
逆の伸長処理をし、圧縮処理前の元のビデオ信号（原ビ
デオ信号）および元のオーディオ信号を再生する（復号
する）ことが、ビデオテープ記録再生装置、マルチメデ
ィアシステム、その他の画像および音声データ処理装置
において行われている。またテレビジョン放送、衛星放
送、マルチメディアシステムなどにおいても、ビデオ信
号とオーディオ信号とを圧縮して符号化し、多重化した
ビットストリームとしてデータ伝送系またはデータ蓄積
系に出力し、その後、多重化されたビットストリームを
入力してデマルチプレクシングした後、圧縮の逆の伸長
処理をして元のビデオ信号とオーディオ信号とを復号す
ることが行われている。

【０００３】ＣＤ−ＲＯＭ、ＬＤ、ビデオテープなどの
データ蓄積媒体にビデオ信号およびオーディオ信号を圧
縮して符号化して記録し、データ蓄積媒体に記録された
符号化されたビデオ信号およびオーディオ信号を伸長し
て元のビデオ信号およびオーディオ信号に復号する蓄積
用動画符号化標準としての国際的な規格として、ＩＳＯ
とＪＥＣのデータ処理分野における共通事項を取り扱う
ＪＴＣＩの傘下にあるＳＣ２の中のワーキンググループ
（ＷＧ）１１において、ＭＰＥＧ（Motion Pictrure Im
age Coding Expert Group ）が定めた規格ＭＰＥＧ１、
および、規格ＭＰＥＧ２が知られている。

【０００４】ＭＰＥＧは、広範囲な適用を前提とした標
準であり、位相同期（フェーズロック）をとる場合と位
相同期をとらない（アンロックする）場合とを予定して
いる。位相同期をとる場合は、ビデオ信号符号化クロッ
ク（つまり、フレームレート）とオーディオ信号符号化
クロック（つまり、オーディオ信号サンプリングレー
ト）とが共通のシステムクロック基準（System Clock R
eference）ＳＣＲに位相同期される。ＭＰＥＧはこの場
合、０．７秒の周期でタイムスタンプを多重化ビットス
トリームに付加することを要求している。位相同期をと
らない場合は、ビデオ信号とオーディオ信号とは独立に
処理され、これらは符号化の際付加されたそれぞれのタ
イムスタンプに基づいて復号される。

【０００５】またＭＰＥＧは、システムターゲットデコ
ーダのバッファリング遅延時間として、１秒を規定して
いる。さらにＭＰＥＧは、復号の際、ビデオ信号および
オーディオ信号を検索するためのディレクトリを設ける
こと規定している。

【０００６】図５は、そのようなＭＰＥＧ１またはＭＰ
ＥＧ２をビデオ信号およびオーディオ信号処理装置に適
用した場合の構成例を示す図であり、いかにして符号処
理系１００が非圧縮ビデオ信号Ｓ２および非圧縮オーデ
ィオ信号Ｓ３を入力して、いかにして拘束パラメータシ
ステムターゲットデコーダ４００についてのある情報を
生成し、いかにして種々の復号処理系に適した拘束ビッ
トストリームを形成するかについて示している。このビ
デオ信号およびオーディオ信号処理装置は、圧縮処理前
の元のビデオ信号（原ビデオ信号）を提供する非圧縮ビ
デオ信号源２、圧縮処理前の原オーディオ信号を提供す
る非圧縮オーディオ信号源３、これら非圧縮ビデオ信号
Ｓ２および非圧縮オーディオ信号Ｓ３を入力し、所定の
圧縮処理をして符号化しさらに多重化処理（マルチプレ
クシング）してビットストリーム形態の圧縮符号化信号
Ｓ１００を出力する符号処理系１００、および、この符
号処理系１００からのビットストリーム形態の圧縮符号
化信号Ｓ１を伝送または蓄積するデータ伝送系またはデ
ータ蓄積系５を有する。データ伝送系またはデータ蓄積
系５としては、データ蓄積を行う場合はたとえば、ＣＤ
−ＲＯＭ、ＬＤ、ビデオテープなどであり、データ伝送
を行う場合はたとえば、テレビジョン放送通信系、通信
衛星系、データ通信系などである。ビデオ信号およびオ
ーディオ信号処理装置はまた、データ伝送系またはデー
タ蓄積系５から送出されるビットストリーム形態の圧縮
符号化信号Ｓ５を入力し、符号処理系１００における多
重化処理（マルチプレクシング）と逆の分解処理（デマ
ルチプレクシング）し、符号処理系１００における圧縮
と逆の伸長処理をして、符号処理系１００に入力される
前の非圧縮ビデオ信号Ｓ２および非圧縮オーディオ信号
Ｓ３と同等の復号化非圧縮ビデオ信号Ｓ６Ａおよび復号
化非圧縮オーディオ信号Ｓ６Ｂを復号する復号処理系６
００を有する。ビデオ信号およびオーディオ信号処理装
置はさらに、符号処理系１００および復号処理系６００
の処理を規定するため、それぞれ、符号処理系１００へ
のガイドライン（基準信号）Ｓ４Ａおよび復号処理系６
Ａへのガイドライン（基準信号）Ｓ４Ｂを送出する拘束
パラメータ（Constraint Parameter）・システムターゲ
ットデコーダ（ＳＴＤ：System Target Decoder ）４０
０を有する。

【０００７】拘束パラメータシステムターゲットデコー
ダ４００は、仮想的な（Hypothical) システムターゲッ
トデコーダ、システム基準(Reference）デコーダ、ある
いは、基準復号処理系などとも呼ばれるが、ここでは、
以下、拘束パラメータシステム・ターゲットデコーダ、
あるいは、簡単に、システムターゲットデコーダなどと
呼ぶ。拘束パラメータシステムターゲットデコーダ４０
０は、ＣＣＩＴＴ Ｈ．２６１およびＭＰＥＧ１ビデオ
標準などの国際標準規格において使用されており、ビデ
オ信号符号器およびビデオ信号復号器（デコーダ）の設
計者のための指針を与えている。ＭＰＥＧ１システム標
準において、システムターゲットデコーダ（ＳＴＤ）も
基準オーディオ信号デコーダを有している。これらの基
準モデルにおいて、各ビデオ信号およびオーディオ信号
デコーダもまた推奨されているバッファの大きさを有す
るバッファ、および、いかにビデオ信号およびオーディ
オ信号デコーダを動作させるかについて記述する標準を
有している。推奨されているバッファの大きさを有する
モデルは「拘束パラメータ・システムターゲットデコー
ダ（ＳＴＤ）」と呼ばれている。実用的には、拘束パラ
メータ・システムターゲットデコーダ（ＳＴＤ）以上の
性能を持たない非常に多くの実際の復号システムが存在
しないことが期待されている。したがって、ビットスト
リームが形成されたとき、そして、多くの数の実際のデ
コーダに到達することが必要なとき、符号化システムが
一般的に、拘束パラメータ・システムターゲットデコー
ダに適したビットストリームを作成する。これらの多重
化ビットストリームは拘束システムパラメータ・ストリ
ーム：Constraint System Parameter Stream：ＣＳＰ
Ｓ）と呼ばれている。

【０００８】拘束パラメータシステムターゲットデコー
ダ４００は、デマルチプレクシング部４０１、ビデオ信
号バッファ４０２、オーディオ信号バッファ４０３、ビ
デオ信号デコーダ４０４、および、オーディオ信号デコ
ーダ４０５を有する。この例においては、ビデオ信号バ
ッファ４０２は４６Ｋバイトの記憶容量を有し、オーデ
ィオ信号バッファ４０３は４Ｋバイトの記憶容量を有す
る。デマルチプレクシング部４０１はスイッチング回路
を有し、ビデオ信号デコーダ４０４、および、オーディ
オ信号デコーダ４０５は高速演算処理に適した構成をと
る高速ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）で一体構成さ
れることが、装置構成の面、フレキシブルの観点から望
ましい。

【０００９】図６（Ａ）は拘束パラメータシステムター
ゲットデコーダ４００に入力される拘束パラメータ（マ
ルチプレクシング）・システムビットストリームＣＰＳ
Ｐのフォーマットを示す。このビットストリームは、時
系列的に配置された複数のパック（ＰＡＣＫ）で構成さ
れ、それぞれのパックは、ヘッダ（ＨＥＡＤＥＲ）、ビ
デオ信号パッケット（ＰＡＣＫＥＴ）、および、オーデ
ィオ信号パッケットを含んでいる。それぞれのビデオ信
号パッケットは、ビデオ信号のフレームごとのビデオ信
号と、そのフレームの時刻を示すタイムスタンプ（ＴＩ
ＭＥ ＳＴＡＭＰ）を含むパッケットヘッダ（ＰＡＣＫ
ＥＴ ＨＥＡＤＥＲ）から構成されている。それぞれの
オーディオ信号パッケットは、所定の単位（ユニット）
ごとのオーディオ信号とそのユニットの時刻を示すタイ
ムスタンプを含むパッケットヘッダとで構成されてい
る。ビデオ信号についてのフレームｎ＋１のタイムスタ
ンプをビデオタイムスタンプｖｔｓと呼び、オーディオ
信号についてユニットｍ＋１のタイムスタンプをオーデ
ィオタイムスタンプａｔｓと呼ぶ。つまり、符号処理系
１００は、非圧縮ビデオ信号Ｓ２および非圧縮オーディ
オ信号Ｓ３を符号化して、図６（Ａ）に示したフォーマ
ットのマルチプレクシング・ビットストリームにしてデ
ータ伝送系またはデータ蓄積系５に送出し、拘束パラメ
ータシステムターゲットデコーダ４００はこのビットス
トリームに基づく圧縮符号化信号を含む多重化ビットス
トリームＳ５を入力して復号する。

【００１０】符号処理系１００に入力される非圧縮ビデ
オ信号Ｓ２と非圧縮オーディオ信号Ｓ３とは、データ
数、速度が異なる他、圧縮率も異なる。したがって、同
じ時刻に符号処理系１００に入力されたビデオ信号とオ
ーディオ信号を圧縮処理しても同じ速度、同じ大きさの
符号化ビデオ信号と符号化オーディオ信号が提供される
訳ではない。また、たとえば、ビデオ信号についてみて
も、ビデオ信号の内容によって圧縮率は異なる。オーデ
ィオ信号についても同様である。したがって、符号処理
系１００からは固定した状態（条件）の符号化ビデオ信
号および符号化オーディオ信号が出力される訳ではな
い。復号処理系６００において、これら元のビデオ信号
およびオーディオ信号を復号化非圧縮ビデオ信号Ｓ６Ａ
および復号化非圧縮オーディオ信号Ｓ６Ｂとして復号す
る際、タイミング的に同期をとる必要がある。そこで、
そのような同期を実現するため、ＭＰＥＧは上述したタ
イムスタンプをビデオ信号とオーディオ信号のそれぞれ
にフレームごとに付加することを規定している。つま
り、ビデオ信号タイムスタンプとオーディオ信号タイム
スタンプとはビデオ信号とオーディオ信号との同期をと
った復号を行うためのクロックを規定する時刻を示して
おり、オーディオ信号タイムスタンプはオーディオ信号
の復号を行うためのクロックを生成する時刻を示してい
る。なお、タイムスタンプを用いる目的は、上述した同
期をとるための他に、バッファリングの問題を解消する
ため、および、符号系におけるデータの複写のためであ
る。

【００１１】図７は復号処理系６００の構成図である。
復号処理系６００は、デマルチプレクシング部６０１、
ビデオ信号ビットストリーム構成変換処理部６０２、ビ
デオ信号受信バッファ６０３、ビデオ信号復号器（デコ
ーダ）６０４、ピクチャーレート制御回路６０５、オー
ディオ信号ビットストリーム構成変換処理部６０６、オ
ーディオ信号受信バッファ６０７、オーディオ信号復号
器（デコーダ）６０８、および、サンプリングレート制
御回路６０９を有する。デマルチプレクシング部６０１
は、上述したフォーマットの多重化ビットストリームＳ
５を入力し、ビデオ信号、ビデオタイムスタンプｖｔ
ｓ、オーディオ信号、オーディオタイムスタンプａｔｓ
に分解（分離）する。ビデオ信号ビットストリーム構成
変換処理部６０２は分離されたビデオ信号とビデオタイ
ムスタンプｖｔｓを入力し、図６（Ｂ）に示すフォーマ
ットに変換する。ビデオ信号受信バッファ６０３は変換
されたビデオ信号を順次記憶し、記憶した順序に従って
ビデオ信号復号器６０４に出力する。同様に、オーディ
オ信号ビットストリーム構成変換処理部６０６は分解さ
れたオーディオ信号とオーディオタイムスタンプａｔｓ
を入力して図６（Ｂ）に示すフォーマットに変換する。
オーディオ信号受信バッファ６０７は変換されたオーデ
ィオ信号を順次記憶し、記憶した順序に従ってオーディ
オ信号復号器６０８に出力する。ビデオ信号復号器６０
４は、ピクチャーレート制御回路６０５から出力される
タイミング信号に基づいてビデオ信号受信バッファ６０
３から出力されたビデオ信号を復号する。オーディオ信
号復号器６０８は、サンプリングレート制御回路６０９
から出力されるタイミング信号に基づいてオーディオ信
号受信バッファ６０７から出力されたオーディオ信号を
復号する。

【００１２】上述したビデオ信号受信バッファ６０３お
よびオーディオ信号受信バッファ６０７について述べ
る。復号に際して完全に一致したクロックを用いてビデ
オ信号とオーディオ信号とを復号することはできない。
第１の理由は、上述したように圧縮率が異なるからであ
る。第２の理由について、たとえば、オーディオ信号復
号器６０８におけるオーディオ信号の復号について述べ
る。固定のビデオレートで復号するオーディオ信号復号
器６０８に入力されるオーディオ信号の入力データレー
トと、データ伝送系またはデータ蓄積系５から出力され
たオーディオ信号の転送ビデオレートとはサンプリング
レートクロックの誤差に依存して変化する。さらに、オ
ーディオ信号復号器６０８には一般に、一度に１つのオ
ーディオ信号、アクセスユニットが入力されるので、デ
ータ伝送系またはデータ蓄積系５からの多重化ビットス
トリームＳ５の転送レートと、オーディオ信号復号器６
０８に入力されるオーディオ信号とのデータレートとは
一致しない。そこで、オーディオ信号復号器６０８の前
段にオーディオ信号受信バッファ６０７が設けられ、上
述したデータレートの不一致を調整するように構成され
ている。図８に上述した関係を図解する。

【００１３】また図９に図解したように、ビデオ信号は
符号処理系１００においてフレームごとに（あるいは、
フィールドごとに）圧縮され、可変長符号化処理される
ために、ビデオ信号復号器６０４に対する入力データレ
ートは符号処理系１００におけるビデオ信号の圧縮に依
存して大きく変化する。したがって、ビデオ信号受信バ
ッファ６０３の記憶容量はオーディオ信号受信バッファ
６０７の記憶容量より大きくなる。たとえば、ビデオ信
号受信バッファ６０３の記憶容量は４６Ｋバイトに対し
て、オーディオ信号受信バッファ６０７の記憶容量は４
Ｋバイトである。図１０にビデオ信号受信バッファ６０
３またはオーディオ信号受信バッファ６０７の受信バッ
ファとしては（以下、ビデオ信号受信バッファ６０３を
例示する）のバッファリングタイミングを示す。図１０
（Ａ）に示したように、このバッファリングとしては、
ビデオ信号受信バッファ６０３に入力されたデータの量
から、破線で示したビデオ信号受信バッファ６０３の記
憶容量を減じたデータ量がビデオ信号受信バッファ６０
３から読み出されるデータの量を越えない状態、つま
り、アンダーフローを生じさせず、かつ、ビデオ信号受
信バッファ６０３から読み出されたデータの量がビデオ
信号受信バッファ６０３に入力されるデータの量を越え
ない状態、つまり、オーバーフローを生じさせない状態
が理想的である。しかしながら、図１０（Ｂ）に図解し
たように、このバッファリングにはオーバーフローまた
はアンダーフローが生ずることがある。

【００１４】このバッファリングにおけるオーバーフロ
ーまたはアンダーフローを防止する方法としては、たと
えば、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に図解した処理が考
えられている。第１の方法は、図１１（Ａ）に図解した
ように、「蓄積メディアスレーブ方法」と呼ばれるもの
であり、ビデオ信号受信バッファ６０３に入力されたデ
ータ量Ｌ１からビデオ信号受信バッファ６０３の記憶容
量がビデオ信号受信バッファ６０３から読み出されたデ
ータの量Ｌ３を越えず、かつ、ビデオ信号受信バッファ
６０３から読み出されたデータの量Ｌ３がビデオ信号受
信バッファ６０３に入力されたデータの量Ｌ１を越えな
いように曲線Ｌ１’で示したようにビデオ信号受信バッ
ファ６０３に入力されるデータの量を制御する。曲線Ｌ
２はビデオ信号受信バッファ６０３に入力されたデータ
Ｌ１からビデオ信号受信バッファ６０３の記憶容量を減
じた量の変化を示し、曲線Ｌ２’は制御された実際にビ
デオ信号受信バッファ６０３に入力されたデータの量の
変化を示す。第２の方法は、図１１（Ｂ）に図解したよ
うに、「デコーダスレーブ方法」と呼ばれるものであ
り、ビデオ信号受信バッファ６０３に入力されたデータ
量Ｌ１が、ビデオ信号受信バッファ６０３の記憶容量を
減じたデータ量Ｌ２が、ビデオ信号受信バッファ６０３
から読み出されるデータの量Ｌ３を越えず、かつ、ビデ
オ信号受信バッファ６０３から読み出されたデータの量
Ｌ３がビデオ信号受信バッファ６０３に入力されるデー
タの量Ｌ１を越えないようにビデオ信号復号器６０４の
フレームレートを変更してビデオ信号受信バッファ６０
３からデータを読み出す。実際にビデオ信号受信バッフ
ァ６０３から読み出されたデータの量の変化を曲線Ｌ
３’として示す。以上、ビデオ信号について述べたが、
オーディオ信号の場合も、オーディオ信号復号器６０８
のサンプリングレートを変化させてオーディオ信号受信
バッファ６０７から読み出すデータの量を調整する。第
３の方法は、図１１（Ｃ）に図解したように、ビデオ信
号受信バッファ６０３から読み出すデータの量を調整す
るものであり、たとえば、アクセスユニットをスキップ
したり、再表示してビデオ信号受信バッファ６０３から
読み出されるデータの量を調整する。曲線Ｌ３’が調整
されてビデオ信号受信バッファ６０３から読み出された
データの量の変化を示す。

【００１５】しかしながら、上述したデコーダ（復号
器）のフレームレートまたはサンプリングレート、ある
いは、データ伝送系またはデータ蓄積系５からの転送レ
ートを変更することは、ビデオ信号およびオーディオ信
号処理装置の外部の関連する装置に影響を与えるから、
自由には変更することができず、ある範囲に制限され
る。その結果、バッファリングにおいてオーバーフロー
またはアンダーフローが頻繁に発生するような場合に
は、それを完全に防止することができない。バッファリ
ングにおけるオーバーフローまたはアンダーフローに起
因する復号処理の誤動作は、特に、復号開始時点に生ず
る。よって、デコーダにおいて、「スタートアップディ
レー（開始時点遅延）」という、再生初期時に復号処理
を遅延する処理を行ってこの問題を解決する方法が考え
られている。

【００１６】図１２にスタートアップディレーに基づく
バッファリングの諸態様を示す。図１２（Ａ）は、スタ
ートアップディレーに無関係に理想的にバッファリング
が行われた場合、図１２（Ｂ）は、適切にスタートアッ
プディレーが行われた場合のバッファリング、図１２
（Ｃ）はスタートアップディレーが長くビデオ信号受信
バッファ６０３がオーバーフローする場合、図１２
（Ｄ）はスタートアップディレーが短くアンダーフロー
が生じる場合を示す。

【００１７】ＭＰＥＧにおいては、上述したようにそれ
ぞれのパックのヘッダに位相同期をとるためのシステム
クロック基準ＳＣＲを記述することができ、システムク
ロック基準ＳＣＲは転送ビットレートを定義するために
使用できる。さらにＭＰＥＧにおいては、ビデオ信号パ
ッケットはオーディオ信号パッケットのヘッダに記述さ
れるタイムスタンプは、フレームレートまたはサンプリ
ングレートを制御するために使用できる。つまり図１３
に図解したように、システムクロック基準ＳＣＲはデー
タ伝送系またはデータ蓄積系５から復号処理系６００に
入力された多重化ビットストリームＳ５の時刻を示し、
ビデオ信号パッケットまたはオーディオ信号パッケット
のタイムスタンプはビデオ信号またはオーディオ信号が
ビデオ信号受信バッファ６０３またはオーディオ信号受
信バッファ６０７から出力された時刻を示す。これらの
時刻は、たとえば、水晶発振器を用いて９０ＫＨ_Z の基
準クロックを用いて絶対時刻で記録することができる。
このように、システムクロック基準ＳＣＲとタイムスタ
ンプとの差をスタートアップディレーに使用できる。図
１３において、記号ＤＴＳは復号時刻を意味するデコー
ダタイムスタンプを示し、記号ＰＴＳはビデオ信号、つ
まり、ピクチャーの復号時刻を意味するピクチャータイ
ムスタンプを示し、記号Ｈはヘッダを示す。

【００１８】上述したように、ＭＰＥＧにおけるオーデ
ィオ信号の復号とビデオ信号の復号に際しては、これら
両者の復号結果を同期させる必要があり、この同期にタ
イムスタンプを用いる。ビデオ信号およびオーディオ信
号の復号処理時刻を０秒と仮定する。図１４に示したよ
うに、ＩピクチャーおよびＰピクチャーとしてのフレー
ム以外、つまり、Ｂピクチャーとしてのフレームにおい
ては、タイムスタンプによって示されるアクセスユニッ
トの復号時刻は、Ｂピクチャーが表示される表示時刻と
同じになる。つまり、デマルチプレクシング部６０１を
介してビデオ信号受信バッファ６０３に順次入力されて
いるビデオ信号のうち、第ｍ番目のビデオ信号パッケッ
トの第ｉ番目のフレームのＩピクチャーのビデオ信号：
Ｆｒａｍｅ ｉ（Ｉ）が時刻ＤＴＳ_m にビデオ信号受信
バッファ６０３から読み出されて復号された後、ビデオ
信号復号器６０４の後段に設けられたＩピクチャーおよ
びＰピクチャーのビデオ信号（フレーム）を一時的に記
憶するＩ／Ｐバッファに記憶する。Ｉピクチャーのビデ
オ信号とＰピクチャーのビデオ信号とでは復号時刻と表
示時刻とが異なる。そこで、そのビデオ信号に対応する
ビデオ信号パッケットのヘッダには、それぞれ復号時刻
および表示時刻を示すタイムスタンプとしてのＤＴＳと
ＰＴＳとが記録されるが、ＩピクチャーとＰピクチャー
のビデオ信号の表示時刻ＰＴＳとは次のＩピクチャーと
ＰピクチャーのＤＴＳとは同じであるから、表示時刻Ｐ
ＴＳは省略できる。

【００１９】しかしながら、上述したＭＰＥＧに基づく
ビデオ信号およびオーディオ信号処理装置においては、
ビデオ信号ビットストリーム構成変換処理部６０２およ
びオーディオ信号ビットストリーム構成変換処理部６０
６の回路構成が複雑になるという問題に遭遇している。
さらに上述したビデオ信号およびオーディオ信号処理装
置は、復号処理系６００に入力されるデータがマルチプ
レクシングされたビットストリームであることを前提と
しており、たとえば、ビデオ信号またはオーディオ信号
のいずれかがマルチプレクシングされずに入力された場
合には、復号することができず、復号処理系として種々
の復号処理を行うことを考慮すると、その汎用性に問題
があった。

【００２０】そこで本願出願人（本願発明者）は、上述
した問題を解決するビデオ信号およびオーディオ信号復
号装置を提案した（たとえば、平成５年２月２６日出願
の特願平５−６３２９３号、「データ復号化装置」を参
照）。図１５にこの復号装置の構成を示す。このときの
ビットストリームを図６または図１６に示す。図１６に
示したビットストリームは、複数のビデオ信号パッケッ
トと、オーディオ信号パッケットとが連続し、それぞれ
の複数のビデオ信号パッケットは、第１のビデオ信号パ
ッケットヘッダ、第１のピクチャーグループＧＯＰ０〜
第４のビデオ信号パッケットヘッダ、第４のピクチャー
グループＧＯＰ３が配列されている。各々のビデオ信号
パッケットヘッダにはこのビデオ信号のタイムスタンプ
が格納されている。それぞれのピクチャーグループには
２０個のフレームのビデオ信号が格納されている。オー
ディオ信号パッケットにはオーディオ信号タイムスタン
プ、および、オーディオ信号アクセスユニットＡＡＵが
格納されている。

【００２１】この復号装置は、デマルチプレクシング５
０１、ＤＳＰ５０２、９０ＫＨ_Z のクロックを発生する
クロック発生器５０３、全体時刻レジスタ５０４、ビデ
オ信号受信バッファ５０５ａ、オーディオ信号受信バッ
ファ５０５ｂ、ビデオ信号復号器５０６ａ、オーディオ
信号復号器５０６ｂ、ビデオ信号タイムスタンプバッフ
ァ５０７ａ、オーディオ信号タイムスタンプバッファ５
０７ｂ、ビデオ信号クロック用位相同期回路（ＰＬＬ）
５０８ａ、オーディオ信号クロック用ＰＬＬ５０８ｂを
有する。デマルチプレクシング５０１においてビットス
トリームから分解されたビデオ信号タイムスタンプがビ
デオ信号タイムスタンプバッファ５０７ａ、オーディオ
信号タイムスタンプがオーディオ信号タイムスタンプバ
ッファ５０７ｂに格納される。またビットストリームか
ら分解されたビデオ信号がビデオ信号受信バッファ５０
５ａに格納され、分解されたオーディオ信号がオーディ
オ信号受信バッファ５０５ｂに格納される。これらバッ
ファ５０５ａ、５０５ｂに格納されたデータがそれぞ
れ、ＰＬＬ５０８ａ、５０８ｂからのクロックによって
復号器５０６ａ、５０６ｂにおいて同期状態で復号され
る。このように、簡単な回路構成にすることができる。

【００２２】図１７に多重化ビットストリームのフォー
マットとその処理を図解する。ただし、このビットスト
リームはビデオ信号についてのみ示し、オーディオ信号
については省略している。図１８にこのビットストリー
ムに基づくＭＰＥＧによるビデオ信号およびオーディオ
信号処理装置の構成を示す。拘束パラメータシステムタ
ーゲットデコーダ４１０はデマルチプレクシング部４１
１、ビデオ信号バッファ４１２、オーディオ信号バッフ
ァ４１３、ディレクトリデータバッファ４１４、ビデオ
信号デコーダ４１５、オーディオ信号デコーダ４１６、
ディレクトリデコーダ４１７を有する。復号処理系６１
０は拘束パラメータシステムターゲットデコーダ４１０
と同様に構成されている。符号処理系１１０は、図１７
（Ａ）に図解したビットストリームを生成する。このビ
ットストリームは、第１のディレクトリパッケットとこ
のディレクトリパッケットに対応する第１のビデオ信号
パッケットとが一対になっている。ディレクトリパッケ
ット内は最初の位置にディレクトリパッケットヘッダ、
続いて、第１〜第２０のポインタＰ０〜Ｐ１９が格納さ
れている。ビデオ信号パッケットの最初の位置にビデオ
信号パッケットヘッダ、続けて第１〜第２０のピクチャ
ーグループＧＯＰ０〜ＧＯＰ１９が格納されている。第
１のポインタＰ０が第１のピクチャーグループＧＯＰ０
の記録位置などを指定している。他のポインタも対応す
るピクチャーグループの位置を指定している。

【００２３】具体例として、ビデオテープ記録再生装置
における再生動作を例示する。この場合、符号処理系１
１０はビデオテープ記録再生装置の記録系であり、デー
タ伝送系またはデータ蓄積系５はビデオテープであり、
復号処理系６１０は再生系である。図１７（Ｂ）に示す
ように、ユーザーがファーストフォワード（First Forw
ard ：ＦＦ）動作またはファーストリバース（First Re
verse ：ＦＲ）動作を要求する前は、復号処理系６１０
はビデオテープ５から、順次、ディレクトリパッケット
ヘッダの記録内容、ポインタの指定内容に基づいて、ピ
クチャーグループが連続的に読みだし、ディレクトリバ
ッファにポインタ、ビデオ信号バッファにビデオ信号を
格納し、ビデオ信号復号器においてビデオ信号を復号す
る。図１７（Ｃ）に示すように、ユーザーがファースト
フォワード動作を要求すると、ディレクトリバッファに
格納されたディレクトリデータが空になるまでスキップ
動作が行われ、ピクチャーグループを飛ばしていく。そ
して、図１７（Ｄ）に示したように、ディレクトリバッ
ファに新たなディレクトリが格納された位置のポインタ
まで戻る。図１７（Ｅ）に示したように、ファーストフ
ォワード動作においては上述した動作、つまり、フィー
ドバック動作が行われる。

【００２４】また、ＭＰＥＧにおいては、上述したよう
にバッファリングの遅延時間を規定しており、位相同期
をとらない場合のこのバッファリング遅延時間は１秒以
内と制限している。

【００２５】図１９（Ａ）は上述した復号処理系の概略
構成図である。この図解は、たとえば、上述した復号処
理系の１例としてテレビジョン受像機において、圧縮さ
れている複数のチャネルのビデオ信号の１つをデマルチ
プレクシング回路１１でチャネル選択して、ビデオ信号
バッファメモリ１２に一旦蓄積し、ビデオ信号復号器１
６で圧縮されているビデオ信号を伸長などの復号処理を
行い、再生装置２０に出力する場合を例示している。デ
マルチプレクシング回路１１は、機能的には、図７に示
したデマルチプレクサ６０１、図１５に図解したデマル
チプレクサ５０１に対応しているが、これらの例におけ
るデマルチプレクサ５０１、６０１がビデオ信号とオー
ディオ信号とをデマルチプレクシングしているのに対し
て、デマルチプレクシング回路１１は複数のチャネルの
ビデオ信号をデマルチプレクシングする。ビデオ信号バ
ッファメモリ１２は、図７に図解したビデオ信号受信バ
ッファ６０３、図１５に図解したビデオ信号受信バッフ
ァ５０５ａと同様に動作する。ビデオ信号復号器１６
は、図７および図１５に図解したビデオ復号器と同様の
機能を有する。ビデオ信号バッファメモリ１２とビデオ
信号復号器１６とのバッファリング処理は、図９を参照
して述べたと同様の処理を行う。図解の関係でビデオ信
号の処理系についてだけ述べたが、オーディオ信号につ
いても上記同様の構成および処理を行うことができる。

【００２６】図１９（Ａ）に図解したように、デマルチ
プレクシング回路１１を介して、チャネル１のビデオ信
号がビデオ信号バッファメモリ１２に入力され、このビ
デオ信号バッファメモリ１２にバッファリングされたビ
デオ信号をビデオ信号復号器１６が復号処理して、復号
処理結果を再生装置２０に出力する。図１９（Ｂ）に図
解したように、次に、チャネル１からチャネル２にチャ
ネル切換が生じた場合、デマルチプレクシング回路１１
を介してチャネル２のビデオ信号がビデオ信号バッファ
メモリ１２にバッファリングされ、ビデオ信号復号器１
６はこの新たなバッファリングビデオ信号について復号
処理を行う。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１９
に図解した復号装置においては、複数のチャネルについ
て、１系統のバッファメモリ１２およびビデオ信号復号
器しか有していないから、チャネル切換時に、上述した
１秒のスタートアップディレーの問題に遭遇する。つま
り、バッファメモリ１２には上述した方法でビデオ信号
が蓄積され、ビデオ信号復号器１６で復号処理のために
排出されていくが、ある時点においてチャネル切り換え
が行われた時、以前に選択されていたチャネルのビデオ
信号を全てバッファメモリ１２から排出しないと新たに
選択されたチャネルについてのビデオ信号をバッファメ
モリ１２に入力できず、ビデオ信号復号処理ができな
い。このため、スタートアップディレーが起こる。ビデ
オ信号と同様にオーディオ信号が再生されるから、オー
ディオ信号についても上記同様のスタートアップディレ
ーが起こる。このスタートアップディレーの間は、再生
装置２０には新たに選択されたチャネルのビデオ信号お
よびオーディオ信号が再生されないから、ユーザーはチ
ャネル切り換えを行ったにも係わらず、新たに切り換え
たチャネルの映像および音響が得られない。つまり、現
在の復号処理系にはチャネル切り換え時の応答性に問題
がある。

【００２８】上述した問題とテレビジョン受像機などに
おけるチャネル切り換えに限らず、ビデオ信号のプレー
バック時にも起こる。図２０を参照して、プレーバック
時のスタートアップディレーの問題を述べる。この例
は、曲線ＣＶ１に示すように、第１の部分を復号処理す
るビットレートが３メガ（Ｍ）ビット／秒であり、第２
の部分を復号するビットレートが６Ｍビット／秒であ
る。第１の部分の開始時点において、ビデオ信号復号器
１６がプレーバック処理を開始したとき、このビットス
トリームについては、スタートアップディレーは殆どな
く問題はない。しかしながら、第２の部分の開始時点に
おいて、ビデオ信号復号器１６がプレーバック処理を開
始したとき、このビットストリームについては、上述し
たように、１秒のスタートアップディレーが必要であ
る。

【００２９】図２１は１秒のスタートアップディレーを
行った後に、バッファメモリ１２にビデオ信号が蓄積さ
れる状態を示すグラフである。図２１において、アクセ
スポイントが画像データ量の多いイントラ（intrａ）・
ピクチャーの場合、第２の部分の開始時点に対するアク
セスのみ可能である。一般的に、イントラ・ピクチャー
はビデオ信号のビットストリームに規則的に発生する。
そこで、ユーザーが第２の部分の開始時点においてプレ
ーバックの始まりを要求すると、少なくとも１秒のスタ
ートアップディレーによって、ユーザーは少なくとも１
秒程度、再生情報、つまり、再生ビデオ信号および再生
オーディオ信号を得られない。

【００３０】図２２は、ビットストリームが１秒よりも
さらに長いスタートアップディレーを有する場合のバッ
ファリングを説明するグラフである。ビットストリーム
が１秒よりも長い場合、通常の伝送レートよりも高い伝
送レートを用いて迅速なスタートアップディレーを可能
にする高速な、換言すれば、高価なバッファメモリ（記
憶媒体）が必要になる。＊を結んだ曲線ａｂｉ（actual
decoder buffer input ）は実際のバッファメモリへの
ビデオ信号の入力を示し、黒点を結んだ曲線ａｂｏ（ac
tual decoder buffer output）は実際のバッファメモリ
へのビデオ信号の出力を示し、○印を結んだ曲線ｉｂｏ
（intended decoder buffer output）は設計値としての
バッファメモリへのビデオ信号の出力を示し、＋を結ん
だ曲線ｏｖｆはバッファのオーバーフロー限界を示す。
復号処理系が高性能の記憶媒体を持っているこの例にお
いて、たとえば、１５Ｍビット／秒のレートでバッファ
メモリにビデオ信号の蓄積が始まる。その結果、０．５
秒後にバッファメモリには７．５Ｍビットのビデオ信号
が蓄積される。このビデオ信号の蓄積量は、４．５Ｍビ
ット／秒のレートで１．６７秒、ビデオ信号を蓄積した
量に等しい。つまり、この例では、バッファメモリの開
始としては０．５秒で充分である。この例においては、
６Ｍビット／秒のレートでビデオ信号の読みだしが始ま
るまで１５Ｍビット／秒のレートでビデオ信号の蓄積が
行われ、バッファメモリが満杯になったら、６Ｍビット
／秒のレートでビデオ信号を蓄積するようにレートを変
化させる。しかしながら、この方法はスタートアップデ
ィレーを短縮するものの、高価な記憶手段を必要とし、
レート制御を行うので、処理が複雑になる。

【００３１】本発明は上述した、圧縮されたビデオ信
号、および、圧縮されたオーディオ信号、またはいずれ
か一方の復号に関して、チャネル切換時、または、プレ
ーバック時などにおけるスタートアップディレーを短縮
する復号処理方法および復号処理系（装置）を提供する
ことを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明においては、所定
の遅延時間で画像信号および音響信号をバッファリング
する１つのバッファメモリ手段と１つの復号手段の他
に、少なくとも１つの上記同様のバッファメモリ手段
と、バッファメモリ手段に蓄積されたデータを無効化す
る少なくとも１つの疑似復号器を用いる。バッファメモ
リ手段は上述したように、圧縮されている画像信号、お
よび、圧縮されている音響（音声）信号またはいずれか
について所定の遅延時間でバッファリングする。復号手
段はバッファメモリ手段に蓄積されたデータを伸長など
の復号処理を行う。疑似復号手段はバッファメモリ手段
に蓄積されているデータを無効化する。以下、チャネル
選択の場合とプレーバックの場合とについて例示する。

【００３３】チャネル切換の場合について述べる。本発
明の復号装置は、少なくとも圧縮された画像信号を複数
チャネルについて受入れ、該複数チャネルのうち選択さ
れたチャネルについての圧縮された画像信号を出力する
手段と、該選択出力手段から出力される画像信号を受け
入れるように前記選択出力手段に作動的に接続された、
少なくとも２つの並列動作可能なバッファメモリ手段
と、該バッファメモリ手段のいずれかに作動的に接続さ
れ、該接続されたバッファメモリ手段に蓄積された画像
信号を読み出して復号処理する少なくとも１つの復号手
段と、前記バッファメモリ手段のうち、前記復号手段が
作動的に接続されてないほうのいずれかのバッファメモ
リ手段に作動的に接続され、該接続されたバッファメモ
リ手段に蓄積された画像信号を無効化処理する少なくと
も１つの疑似復号手段とを有する。好適には、連続的な
チャネル切換に則して、前記復号手段が１つ設けられ、
前記疑似復号手段が、チャネル位置的に前記復号手段を
挟んで前後に２つ設けられ、前記バッファメモリ手段が
３つ設けられ、前記復号手段に作動的に接続されるバッ
ファメモリ手段に、前記選択出力手段から選択されたチ
ャネルの画像信号が印加されて画像信号が蓄積され、前
記復号手段は該画像信号が蓄積されているバッファメモ
リ手段に蓄積された画像信号を復号処理し、前記疑似復
号手段のうちのチャネル選択に後行する位置の疑似復号
手段がチャネル選択直前に画像信号が蓄積されていたバ
ッファメモリ手段の画像信号を無効化する。

【００３４】プレーバックの場合について述べる。本発
明の復号装置は、少なくとも圧縮された画像信号を受入
れる並列動作可能な少なくとも２つのバッファメモリ手
段と、該バッファメモリ手段のいずれかに作動的に接続
され、該接続されたバッファメモリ手段に蓄積された画
像信号を読み出して復号処理する少なくとも１つの復号
手段と、前記バッファメモリ手段のうち、前記復号手段
が作動的に接続されてないほうのいずれかのバッファメ
モリ手段に作動的に接続され、該接続されたバッファメ
モリ手段に蓄積された画像信号を無効化処理する少なく
とも１つの疑似復号手段とを有する。この復号装置にお
いて、プレーバックが要求されたとき、要求されたプレ
ーバック時点からの画像信号を前記疑似復号手段に作動
的に接続されているバッファメモリ手段にバッファリン
グし、前記復号手段が該新たにバッファリングされてい
る画像信号を復号し、前記疑似復号手段がプレーバック
要求前の画像信号が蓄積されているバッファメモリ手段
に蓄積された画像信号を無効化する。

【００３５】

【作用】チャネル切換の作用について述べる。チャネル
切換があったとき、選択出力手段は新たに選択されたチ
ャネルの画像信号を未使用状態のバッファメモリ手段に
バッファリングし、復号手段は該新たにバッファリング
されている画像信号を復号する。疑似復号手段は、選択
前のチャネルの画像信号がまだ蓄積されているバッファ
メモリ手段に蓄積された画像信号を無効化する。これに
より、復号手段が選択前のバッファメモリ手段に蓄積さ
れている画像信号を排出する時間、つまり、スタートア
ップディレーを待たずに、新たに選択されたチャネルの
画像信号を復号できる。疑似復号手段は実際に復号処理
を行う機能を有している必要はなく、単にバッファメモ
リ手段内のデータを無効化処理するものであり、その構
成は簡単である。

【００３６】プレーバックの作用について述べる。プレ
ーバックが要求されたとき、要求されたプレーバック時
点からの画像信号を未使用状態のバッファメモリ手段に
バッファリングし、復号手段が該新たにバッファリング
されている画像信号を復号する。疑似復号手段がプレー
バック要求前の画像信号がまだ蓄積されているバッファ
メモリ手段に蓄積されている画像信号を無効化する。

【００３７】

【実施例】本発明の復号方法および復号装置の実施例を
述べる。図１は本発明の復号装置の第１実施例として
の、ビデオ信号を復号処理するビデオ信号復号装置１０
の構成図である。図１に示した復号装置は、従来技術と
して、図１９を参照して述べた復号装置に対応してい
る。つまり、このビデオ信号復号装置１０は、たとえ
ば、圧縮されたビデオ信号を伸長などの復号処理を行う
テレビジョン受像機などにおいて、複数チャネルについ
てのチャネル切換がある場合の復号処理を例示する。オ
ーディオ信号についても同様の構成となるが、図解の関
係で省略する。

【００３８】なお、ビデオ信号復号装置１０にビデオ信
号およびオーディオ信号を提供する信号処理系として
は、図５および図１８に図解した信号処理系であり、符
号化処理系１００において、ビデオ信号とオーディオ信
号とを同時的に圧縮し、タイムスタンプをつけてデータ
蓄積系５またはデータ伝送系５に送出し、復号処理系６
００において、ビデオ信号復号装置１０がそのような圧
縮されたビデオ信号とオーディオ信号を復号する。デー
タ伝送系またはデータ蓄積系５としては、データ伝送系
として、たとえば、衛星通信系、データ通信系などが対
象となり、データ蓄積系として、たとえば、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＬＤ、ビデオテープなどが対象となる。以下、本実
施例においては、データ伝送系またはデータ蓄積系５と
して、衛星通信系、または、ＣＤ−ＲＯＭ、ＬＤなどを
用いる場合について述べる。

【００３９】図１に示したビデオ信号復号装置１０は、
デマルチプレクシング回路１１、４個並列に設けられた
第１のビデオ信号バッファメモリ１２〜第４のビデオ信
号バッファメモリ１５、４個並列に設けられた第１のビ
デオ信号復号器１６〜第４のビデオ信号復号器１９、お
よび、１つの再生装置２０を有する。このビデオ信号復
号装置１０において、デマルチプレクシング回路１１は
チャネル切換に応じて、選択されたチャネルのビデオ信
号をそのチャネルに対応するビデオ信号バッファメモリ
に出力する。本実施例は、チャネル数として４チャネル
ある場合を例示する。第１のビデオ信号バッファメモリ
１２〜第４のビデオ信号バッファメモリ１５は、対応す
るビデオ信号復号器と協働して、上述した所定時間の遅
延時間でバッファリング動作を行う。バッファメモリ
は、図２２を参照して述べたような特に高速動作をする
ものを用いる必要はない。第１のビデオ信号復号器１６
〜第４のビデオ信号復号器１９のそれぞれは、基本的に
図１９を参照して述べた復号器と同じ構成および機能を
有しており、その前段に設けられた対応するバッファメ
モリ１２〜１９に蓄積されたビデオ信号を、上述した復
号処理方法に基づいて復号する。選択されたチャネルに
対応するビデオ信号復号器において復号されたビデオ信
号が再生装置２０において再生される。再生装置２０は
本実施例においてはビデオ信号の再生のみであるが、オ
ーディオ信号の復号をも行う場合は再生装置２０はオー
ディオ信号の再生をも行う。

【００４０】図１は、チャネル２が選択されている状態
を示している。したがって、この状態においては、デマ
ルチプレクシング回路１１から第２のビデオ信号バッフ
ァメモリ１３にビデオ信号が蓄積され、第２のビデオ信
号復号器１７が第２のビデオ信号バッファメモリ１３に
蓄積されているビデオ信号を復号処理して、その復号結
果を再生装置２０に出力する。ユーザーがチャネル２か
らチャネル１に切り換えた場合、デマルチプレクシング
回路１１からチャネル１のビデオ信号が第１のビデオ信
号バッファメモリ１２に出力され、第１のビデオ信号バ
ッファメモリ１２にチャネル１のビデオ信号が蓄積され
ている。これに伴って、第１のビデオ信号復号器１６が
復号処理に関して起動され、第２のビデオ信号復号器１
７は復号処理に関して停止される。これにより、再生装
置２０が第１のビデオ信号復号器１６に作動的に接続さ
れ、第２の実ビデオ信号復号器１７は再生装置２０から
切り離される。第１のビデオ信号復号器１６は第１のビ
デオ信号バッファメモリ１２に蓄積されたビデオ信号を
復号処理し、再生装置２０にその復号結果を出力する。
この切換にはスタートアップディレーが存在しない。な
お、以前に選択されていたチャネル２に対応する第２の
ビデオ信号バッファメモリ１３にはもはや新たなビデオ
信号の入力はなくなるが、依然として第２のビデオ信号
バッファメモリ１３にはチャネル切換前に蓄積されたビ
デオ信号が残っている。そこで、第２のビデオ信号復号
器１７は、スタートアップディレー機能によって、第２
のビデオ信号バッファメモリ１３に残っているビデオ信
号を排出し、次のチャネル切換があっても、第２のビデ
オ信号バッファメモリ１３をスタートアップディレーな
しで使用可能にしておく。

【００４１】以上のように、チャネル数に対応して、バ
ッファメモリとビデオ信号復号器を設けると、スタート
アップディレーなしでチャネル切換に即応できる。しか
しながら、図１に図解したビデオ信号復号装置１０は、
チャネル数だけ、バッファメモリおよび実ビデオ信号復
号器を設けているが、ビデオ信号復号器のそれぞれは上
述したように、バッファメモリと協働してバッファ処理
を行う他、タイムスタンプに基づく同期処理、伸長処理
などの復号処理を高速に行うから、回路構成が複雑であ
り、ＤＳＰなどを用いて構成すると高価格となる。そこ
で、上述した問題を解決する他の実施例を述べる。

【００４２】図２は本発明の復号装置の第２実施例とし
てのビデオ信号復号装置１０Ａの構成図である。このビ
デオ信号復号装置１０Ａは、デマルチプレクシング回路
１１、第１のビデオ信号バッファメモリ１２〜第４のビ
デオ信号バッファメモリ１５、および、第１の実ビデオ
信号復号器１６および第２の実ビデオ信号復号器１７、
第１の疑似ビデオ信号復号器２１および第２の疑似ビデ
オ信号復号器２２、および、再生装置２０を有する。第
２実施例においても、チャネル数は４であるから、バッ
ファメモリを４系統設けている。第１の実ビデオ信号復
号器１６および第２の実ビデオ信号復号器１７は、図１
に図解した第１のビデオ信号復号器１６および第２のビ
デオ信号復号器１７と実質的に同じ構成および機能を有
しているが、第２実施例において、「実（real）」を付
加したのは、実際に復号処理を行うことを意味し、実際
に復号処理を行わない、第１の疑似ビデオ信号復号器２
１および第２の疑似ビデオ信号復号器２２の「疑似（Qu
asi)」と区別するためである。

【００４３】第１の疑似ビデオ信号復号器２１および第
２の疑似ビデオ信号復号器２２は、その前段に作動的に
接続されたバッファメモリに蓄積されているビデオ信号
を実質的に無効化にするものである。この無効化処理の
具体的処理例をいくつか例示する。第１の無効化方法
は、疑似ビデオ信号復号器２１（または２２）は、上述
したパケットヘッダからのタイムスタンプ、および、ビ
デオ信号シーケンスレイヤーからのピクチャーレートに
基づいてバッファメモリに蓄積されているピクチャーの
ヘッダ（先頭位置）を検出し、それ以降のビデオ信号を
無効化する。第２の無効化方法は、疑似ビデオ信号復号
器２１（または２２）は、バッファメモリに蓄積されて
いるビデオ信号の蓄積状態を示す制御ワードを強制的に
クリアしてそのバッファメモリにはビデオ信号が存在し
ていないようにする。第３の無効化方法は、疑似ビデオ
信号復号器２１（または２２）は、バッファメモリは通
常、ＦＩＦＯ（First-in First-out) 動作する場合が多
いので、このＦＩＦＯ処理状態をクリアしてそのバッフ
ァメモリにはビデオ信号が存在していないようにする。
第１の疑似ビデオ信号復号器２１および第２の疑似ビデ
オ信号復号器２２はこのように、簡単なメモリ制御処理
であるから、簡単な構成でよく、安価に構成できる。つ
まり、第１の実ビデオ信号復号器１６および第２の実ビ
デオ信号復号器１７のような複雑な回路構成とはならな
い。しかも、第１の疑似ビデオ信号復号器２１および第
２の疑似ビデオ信号復号器２２は強制的にバッファメモ
リのビデオ信号を無効化するから、次のチャネル選択が
あっても、即応できる。

【００４４】図２（Ａ）は、第１の実ビデオ信号復号器
１６と第２の実ビデオ信号復号器１７とがそれぞれ、チ
ャネル１のビデオ信号とチャネル２のビデオ信号を処理
している状態を示す。図２（Ｂ）に示したように、ユー
ザーがチャネル３を選択すると、デマルチプレクシング
回路１１が第１の疑似ビデオ信号復号器２１によってす
でに空き状態になっている第３のビデオ信号バッファメ
モリ１４にチャネル２のビデオ信号を出力する。これに
より、第３のビデオ信号バッファメモリ１４にビデオ信
号が蓄積され始める。同時に第１の実ビデオ信号復号器
１６が、作動的に接続されていた第１のビデオ信号バッ
ファメモリ１２から切り離され、第３のビデオ信号バッ
ファメモリ１４に作動的に接続されて、第３のビデオ信
号バッファメモリ１４に蓄積されているビデオ信号を復
号処理する。この復号処理により、再生装置２０は第２
の実ビデオ信号復号器１７から第１の実ビデオ信号復号
器１６に作動的に接続され、第１の実ビデオ信号復号器
１６で復号処理したビデオ信号が再生装置２０に出力さ
れる。一方、第１の実ビデオ信号復号器１６から切り離
された第１のビデオ信号バッファメモリ１２には第１の
疑似ビデオ信号復号器２１が作動的に接続され、第１の
ビデオ信号バッファメモリ１２に残っているビデオ信号
を無効化する。

【００４５】第２実施例において、チャネル数だけバッ
ファメモリが設けられているから、デマルチプレクシン
グ回路１１と第１のビデオ信号バッファメモリ１２〜第
４のビデオ信号バッファメモリ１５との接続関係は固定
しておき、第１のビデオ信号バッファメモリ１２〜第４
のビデオ信号バッファメモリ１５と第１の実ビデオ信号
復号器１６および第２の実ビデオ信号復号器１７、並び
に、第１の疑似ビデオ信号復号器２１と第２の疑似ビデ
オ信号復号器２２との接続関係を作動的に接続する場合
を例示した。第２実施例においては、第１の疑似ビデオ
信号復号器２１は第１の実ビデオ信号復号器１６に作動
的に接続されていたバッファメモリのビデオ信号の無効
化処理を行い、第２の疑似ビデオ信号復号器２２は第２
の疑似ビデオ信号復号器２２に作動的に接続されていた
バッファメモリのビデオ信号の無効化を行う。第２実施
例のビデオ信号復号装置１０Ａには２つの実ビデオ信号
復号器１６、１７が設けられているから、チャネル選択
が任意に行われても、迅速に選択されたチャネルについ
て、スタートアップディレーなしに、復号処理ビデオ信
号が提供できる。

【００４６】図３は本発明の復号装置の第３実施例とし
てのビデオ信号復号装置１０Ｂの構成図である。このビ
デオ信号復号装置１０Ｂは、特に、チャネルが順番に切
り換えられる方式に適した構成である。つまり、チャネ
ル選択スイッチ（図示せず）内の上シフトボタンを１回
押すと、チャネル数が１つ増加し、下シフトボタンを１
回押すとチャネル数が１つ減少するチャネル選択方式に
適した構成である。ビデオ信号復号装置１０Ｂは、デマ
ルチプレクシング回路１１、第１のビデオ信号バッファ
メモリ１２〜第３のビデオ信号バッファメモリ１４、実
ビデオ信号復号器１６、第１の疑似ビデオ信号復号器２
１および第２の疑似ビデオ信号復号器２２、および、再
生装置２０を有する。つまり、このビデオ信号復号装置
１０Ｂには、チャネル数に依存せず、３個のバッファメ
モリ１２〜１５と、１個の実ビデオ信号復号器１６と、
２個の疑似ビデオ信号復号器２１、２２が設けられてい
る。実ビデオ信号復号器１６は選択されたチャネルのビ
デオ信号について復号処理を行う。第１の疑似ビデオ信
号復号器２１は、チャネルが１つ増加したとき、それま
で実ビデオ信号復号器１６が読み出していたバッファメ
モリに残っているビデオ信号を無効化する。第２の疑似
ビデオ信号復号器２２は、チャネルが１つ減少したと
き、それまで実ビデオ信号復号器１６が読み出していた
バッファメモリに残っているビデオ信号を無効化する。

【００４７】図３（Ａ）は、チャネル２が選択されてお
り、実ビデオ信号復号器１６がチャネル２のビデオ信号
を蓄積している第２のビデオ信号バッファメモリ１３か
らビデオ信号を読みだし、復号処理して、再生装置２０
に復号処理結果を出力している状態を示している。ユー
ザーがチャネル選択スイッチ内の上シフトボタンを押す
と、図３（Ｂ）に示したように、チャネル３が選択され
る。デマルチプレクシング回路１１は、第２の疑似ビデ
オ信号復号器２２によって事前に無効化されている第３
のビデオ信号バッファメモリ１４にチャネル３のビデオ
信号を出力しはじめる。チャネル切換によって実ビデオ
信号復号器１６とバッファメモリとの接続関係は、第２
のビデオ信号バッファメモリ１３から第３のビデオ信号
バッファメモリ１４に切り換わる。実ビデオ信号復号器
１６は新たな接続関係の第３のビデオ信号バッファメモ
リ１４に蓄積されたビデオ信号を復号処理する。一方、
第１の疑似ビデオ信号復号器２１は切り換えられたチャ
ネル２のビデオ信号が残っている第２のビデオ信号バッ
ファメモリ１３のビデオ信号を無効化する。さらに、ユ
ーザーがチャネル選択スイッチ内の上シフトボタンを押
すと、図３（Ｃ）に示したように、チャネル４が選択さ
れる。デマルチプレクシング回路１１は、第２の疑似ビ
デオ信号復号器２２によって事前に無効化されている第
１のビデオ信号バッファメモリ１２にチャネル４のビデ
オ信号を出力しはじめる。チャネル切換によって実ビデ
オ信号復号器１６とバッファメモリとの接続関係は、第
３のビデオ信号バッファメモリ１４から第１のビデオ信
号バッファメモリ１２に切り換わる。実ビデオ信号復号
器１６は新たな接続関係の第１のビデオ信号バッファメ
モリ１２に蓄積されたビデオ信号を復号処理する。一
方、第１の疑似ビデオ信号復号器２１は切り換えられた
チャネル３のビデオ信号が残っている第３のビデオ信号
バッファメモリ１４のビデオ信号を無効化する。

【００４８】ユーザーがチャネル選択スイッチ内の上シ
フトボタンを押していった場合を述べたが、下シフトボ
タンを押していった場合は、上述した順序と逆に、第２
の疑似ビデオ信号復号器２２が実ビデオ信号復号器１６
から切り離されたバッファメモリの無効化処理を行う。
このように、第３実施例においては、バッファメモリ、
実ビデオ信号復号器１６、および、疑似ビデオ信号復号
器２１、２２がチャネル選択状態に依存して、接続状態
が変化する。第３実施例によれば、チャネル数に依存さ
れずに、３並列のバッファメモリ、１つの実ビデオ信号
復号器１６、２つの疑似ビデオ信号復号器２１、２２を
設けるだけでよいから、回路構成が簡単であり、低価格
でビデオ信号復号装置１０Ｂを実現できる。

【００４９】図４は本発明の復号装置の第４実施例とし
てのビデオ信号復号装置１０Ｃの構成図である。ビデオ
信号復号装置１０Ｃは、デマルチプレクシング回路１
１、第１のビデオ信号バッファメモリ１２および第２の
ビデオ信号バッファメモリ１３、実ビデオ信号復号器１
６、疑似ビデオ信号復号器２１、および、再生装置２０
を有する。つまり、このビデオ信号復号装置１０Ｂに
は、チャネル数に依存せず、２個のバッファメモリ１２
〜１５と、１個の実ビデオ信号復号器１６と、１個の疑
似ビデオ信号復号器２１が設けられている。実ビデオ信
号復号器１６は選択されたチャネルのビデオ信号につい
て復号処理を行う。疑似ビデオ信号復号器２１は、それ
まで実ビデオ信号復号器１６が読み出していたバッファ
メモリに残っているビデオ信号を無効化する。

【００５０】図４（Ａ）は、チャネル１が選択されてお
り、実ビデオ信号復号器１６がチャネル１のビデオ信号
を蓄積している第１のビデオ信号バッファメモリ１２か
らビデオ信号を読みだし、復号処理して、再生装置２０
に復号処理結果を出力している状態を示している。ユー
ザーがチャネル２を選択すると、図４（Ｂ）に示したよ
うに、チャネル２が選択される。デマルチプレクシング
回路１１は、疑似ビデオ信号復号器２１によって事前に
無効化されている第２のビデオ信号バッファメモリ１３
にチャネル２のビデオ信号を出力しはじめる。チャネル
切換によって実ビデオ信号復号器１６とバッファメモリ
との接続関係は、第１のビデオ信号バッファメモリ１２
から第２のビデオ信号バッファメモリ１３に切り換わ
る。実ビデオ信号復号器１６は新たな接続関係の第２の
ビデオ信号バッファメモリ１３に蓄積されたビデオ信号
を復号処理する。一方、疑似ビデオ信号復号器２１は切
り換えられたチャネル１のビデオ信号が残っている第１
のビデオ信号バッファメモリ１２のビデオ信号を無効化
する。

【００５１】このように、第４実施例においては、バッ
ファメモリ１２、１３、実ビデオ信号復号器１６、およ
び、疑似ビデオ信号復号器２１がチャネル選択状態に依
存して、接続状態が変化する。第４実施例によれば、チ
ャネル数に依存されずに、２並列のバッファメモリ、１
つの実ビデオ信号復号器１６、１つの疑似ビデオ信号復
号器２１を設けるだけでよいから、回路構成が簡単であ
り、低価格でビデオ信号復号装置１０Ｃを実現できる。

【００５２】上述した第１〜第４の実施例は、チャネル
選択を行う場合について例示したが、プレーバックを行
う場合も、上述したビデオ信号復号装置を適用できる。
チャネル選択とプレーバックとの相違は、プレーバック
場合は、プレーバック前のビデオ信号が以前に選択され
ているチャネルのビデオ信号に相当し、プレーバック後
のビデオ信号が新たに選択されたチャネルのビデオ信号
に相当する。つまり、たとえば、図４のビデオ信号復号
装置１０Ｃを例示すると、図４（Ａ）において、チャネ
ル１としてプレーバック前のビデオ信号を復号処理して
いる場合に、プレーバックがあった場合、チャネル２と
してプレーバックが行われるビデオ信号を復号処理す
る。これにより、実ビデオ信号復号器１６はプレーバッ
クされた時点から第２のビデオ信号バッファメモリ１３
に蓄積されたビデオ信号を復号処理し、疑似ビデオ信号
復号器２１は第１のビデオ信号バッファメモリ１２に蓄
積されたビデオ信号を無効化し、次のプレーバックに備
える。本発明によれば、プレーバックにおいても、スタ
ートアップディレーなしにプレーバック後のビデオ信号
が再生できる。

【００５３】プレーバック処理について、図４に図解し
たビデオ信号復号装置に限らず、図１〜図３に図解した
ビデオ信号復号装置を適用できることは言うでもない。

【００５４】以上の実施例は、圧縮されて入力されるビ
デオ信号をバッファリングし伸長などの復号処理を行う
場合について述べたが、本発明は、そのようなビデオ信
号の処理に限らず、圧縮されて入力されるオーディオ信
号をバッファリングし伸長などの復号処理を行う場合、
および、圧縮されて入力されるビデオ信号およびオーデ
ィオ信号の両者についても、上記同様に処理できる。

【００５５】

【発明の効果】以上、本発明によれば、プレーバックま
たはチャネル切換のいずれの場合も、スタートアップデ
ィレーなしでビデオ信号およびオーディオ信号を再生で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の復号装置の第１実施例としての、ビデ
オ信号復号装置の構成図である。

【図２】本発明の復号装置の第２実施例としての、ビデ
オ信号復号装置の構成図である。

【図３】本発明の復号装置の第３実施例としての、ビデ
オ信号復号装置の構成図である。

【図４】本発明の復号装置の第４実施例としての、ビデ
オ信号復号装置の構成図である。

【図５】従来のＭＰＥＧに基づくビデオ信号およびオー
ディオ信号処理装置の構成図である。

【図６】図５における拘束パラメータビットストリーム
のフォーマットを示す図であり、（Ａ）は図５における
符号処理系においてマルチプレクシングしたビットスト
リームを示し、（Ｂ）は復号処理系においてフォーマッ
ト変換した信号フォーマットを示す。

【図７】図５に示した復号処理系の構成図である。

【図８】従来の復号処理系におけるオーディオ信号受信
バッファに入力されるオーディオ信号とオーディオ信号
復号器に入力されるオーディオ信号とのタイミングの関
係を示す図である。

【図９】従来の復号処理系におけるオーディオ信号受信
バッファに入力されるオーディオ信号とオーディオ信号
復号器に入力されるオーディオ信号との他のタイミング
の関係を示す図である。

【図１０】バッファにおけるオーバーフローとアンダー
フローを示す図である。

【図１１】図１０に示したオーバーフローまたはアンダ
ーフローを防止する方法を示す図である。

【図１２】スタートアップディレーを説明する図であ
る。

【図１３】他のバッファリング処理を示す図である。

【図１４】さらに他のバッファリング処理を示す図であ
る。

【図１５】先行出願の復号器の構成図である。

【図１６】図１５に示した復号器で処理するビットスト
リームを示す図である。

【図１７】従来の他のビットストリームを示す図であ
る。

【図１８】ＭＰＥＧに基づく他の従来のビデオ信号およ
びオーディオ信号処理装置の構成図である。

【図１９】従来の復号装置の概要を示す図である。

【図２０】スタートアップディレーを示す第１のグラフ
である。

【図２１】スタートアップディレーを示す第２のグラフ
である。

【図２２】スタートアップディレーを示す第３のグラフ
である。

【符号の説明】

１・・符号処理系 ２・・非圧縮ビデオ信号源 ３・・非圧縮オーディオ信号源 ４・・拘束パラメータシステムターゲットデコーダ ５・・データ伝送系またはデータ蓄積系 ６・・復号処理系 １０〜１０Ｃ・・ビデオ信号復号装置 １１・・デマルチプレクシング回路 １２〜１５・・ビデオ信号バッファメモリ １６〜１９・・実ビデオ信号復号器 ２０・・再生装置 ２１〜２４・・疑似ビデオ信号復号器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 14/04 G11B 20/10 H04J 3/22 H04N 7/24

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも圧縮された画像信号を複数チャ
   ネルについて受入れ、該複数チャネルのうち選択された
   チャネルについて圧縮された画像信号をバッファメモリ
   手段において所定の遅延時間でバッファリングし、この
   バッファリングされた画像信号を復号する方法であっ
   て、 新たに選択されたチャネルの画像信号を未使用状態のバ
   ッファメモリ手段にバッファリングし、 該新たにバッファリングされている画像信号を復号し、 選択前のチャネルの画像信号が蓄積されているバッファ
   メモリ手段に蓄積された画像信号を無効化する復号方
   法。
2. 【請求項２】少なくとも圧縮された画像信号を複数チャ
   ネルについて受入れ、該複数チャネルのうち選択された
   チャネルについての圧縮された画像信号を出力する手段
   と、 該選択出力手段から出力される画像信号を受け入れるよ
   うに前記選択出力手段に作動的に接続され、所定の遅延
   時間をもって該画像信号をバッファリングする少なくと
   も２つの並列動作可能なバッファメモリ手段と、 該バッファメモリ手段のいずれかに作動的に接続され、
   該接続されたバッファメモリ手段に蓄積された画像信号
   を読み出して復号処理する少なくとも１つの復号手段
   と、 前記バッファメモリ手段のうち、前記復号手段が作動的
   に接続されてないほうのいずれかのバッファメモリ手段
   に作動的に接続され、該接続されたバッファメモリ手段
   に蓄積された画像信号を無効化処理する少なくとも１つ
   の疑似復号手段とを有する復号装置。
3. 【請求項３】前記復号手段が１つ設けられ、 前記疑似復号手段が、チャネル位置的に前記復号手段を
   挟んで前後に２つ設けられ、 前記バッファメモリ手段が３つ設けられ、 前記チャネル切換が順次連続的に行われ、 前記復号手段に作動的に接続されるバッファメモリ手段
   に、前記選択出力手段から選択されたチャネルの画像信
   号が印加されて画像信号が蓄積され、 前記復号手段は該画像信号が蓄積されているバッファメ
   モリ手段に蓄積された画像信号を復号処理し、 前記疑似復号手段のうちのチャネル選択に後行する位置
   の疑似復号手段がチャネル選択直前に画像信号が蓄積さ
   れていたバッファメモリ手段の画像信号を無効化する請
   求項２記載の復号装置。
4. 【請求項４】少なくとも圧縮された画像信号を受入れ、
   圧縮された画像信号をバッファメモリ手段において所定
   の遅延時間でバッファリングし、このバッファリングさ
   れた画像信号を復号する方法であって、 プレーバックが要求されたとき、要求されたプレーバッ
   ク時点からの画像信号を未使用状態のバッファメモリ手
   段にバッファリングし、 該新たにバッファリングされている画像信号を復号し、 プレーバック要求前の画像信号が蓄積されているバッフ
   ァメモリ手段に蓄積されている画像信号を無効化する復
   号方法。
5. 【請求項５】少なくとも圧縮された画像信号を受入れ、
   所定の遅延時間をもって該画像信号をバッファリングす
   る並列動作可能な少なくとも２つのバッファメモリ手段
   と、 該バッファメモリ手段のいずれかに作動的に接続され、
   該接続されたバッファメモリ手段に蓄積された画像信号
   を読み出して復号処理する少なくとも１つの復号手段
   と、 前記バッファメモリ手段のうち、前記復号手段が作動的
   に接続されてないほうのいずれかのバッファメモリ手段
   に作動的に接続され、該接続されたバッファメモリ手段
   に蓄積された画像信号を無効化処理する少なくとも１つ
   の疑似復号手段とを有し、 プレーバックが要求されたとき、要求されたプレーバッ
   ク時点からの画像信号を前記疑似復号手段に作動的に接
   続されているバッファメモリ手段にバッファリングし、 前記復号手段が該新たにバッファリングされている画像
   信号を復号し、 前記疑似復号手段がプレーバック要求前の画像信号が蓄
   積されているバッファメモリ手段に蓄積された画像信号
   を無効化する復号装置。