(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮動画データに対して可変長復号を行う可変長復号手段と、前記可変長復号手段からのデータに対して逆量子化を行う逆量子化手段と、前記逆量子化手段からのデータに対して逆離散コサイン変換を行ってフレームデータを生成する逆離散コサイン変換手段と、前記逆離散コサイン変換手段から以前入力したフレームデータを記憶するフレームデータ記憶手段と、前記フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照して前記逆離散コサイン変換手段からのフレームデータに対して動き補償を行う動き補償手段と、前記逆離散コサイン変換手段からのフレームデータ又は前記動き補償手段からのフレームデータに対して表示手段が表示可能な色素系となるように色素変換を行う色素変換手段とを備え、前記圧縮動画データに対して復号を行い、復号化して得たフレームデータに基づいて前記表示手段で動画を再生する動画再生システムにおいて、
前記圧縮動画データに対して復号を行う復号装置と、前記復号装置からのデータに基づいて前記表示手段の表示制御を行う表示制御装置とをデータ伝送媒体で接続し、
前記復号装置は、前記可変長復号手段、前記逆量子化手段及び前記逆離散コサイン変換手段を有し、前記逆離散コサイン変換手段からのフレームデータを前記データ伝送媒体を介して前記表示制御装置に出力するようになっており、
前記表示制御装置は、前記フレームデータ記憶手段、前記動き補償手段及び前記色素変換手段を有し、前記フレームデータ記憶手段及び前記動き補償手段に前記データ伝送媒体を介してフレームデータを入力するとともに、前記色素変換手段からのフレームデータを前記表示手段に表示するようになっていることを特徴とする動画再生システム。
【請求項２】
データ伝送媒体を介して接続される復号装置からのデータに基づいて表示手段の表示制御を行う表示制御装置であって、
前記データ伝送媒体を介して入力したフレームデータを記憶するフレームデータ記憶手段と、
前記フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照して、前記データ伝送媒体を介して入力したフレームデータに対して動き補償を行う動き補償手段と、
前記データ伝送媒体を介して入力したフレームデータ又は前記動き補償手段からのフレームデータに対して前記表示手段が表示可能な色素系となるように色素変換を行う色素変換手段とを備え、
前記色素変換手段からのフレームデータを前記表示手段に表示するようになっていることを特徴とする表示制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記フレームデータ記憶手段は、当該装置に内蔵した内蔵型のメモリであることを特徴とする表示制御装置。
【請求項４】
請求項２及び３のいずれか１項において、
前記表示手段が表示可能な色素系に応じて表示データを記憶する表示データ記憶手段と、前記表示データ記憶手段の表示データを前記表示手段に出力する表示データ出力手段とを備え、前記色素変換手段からのフレームデータを前記表示データ記憶手段に書き込むようになっており、
さらに、前記表示データ記憶手段に対して外部からデータを書き込むための入力端子を備えることを特徴とする表示制御装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項において、
携帯端末に適用したことを特徴とする表示制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮動画データに対して復号を行い、復号化して得たフレームデータに基づいてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置で動画を再生するシステムおよびそのシステムに適用する装置に係り、特に、携帯端末において、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）データに対して復号を行い、動画を再生する動画再生システムおよびそのシステムに適用する表示制御装置に関する。さらに詳しくは、消費電力の低減、小型化、コストの削減および処理速度の向上を図り、携帯端末に好適に適用することができる動画再生システムおよび表示制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像をディジタル化してＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどの記憶媒体に記憶する場合には、そのデータ量は巨大なものとなるため、通常は圧縮符号化して記憶される。各種の圧縮符号化方式のなかで画像の空間周波数が低周波に集中する性質を利用して圧縮を行うＤＣＴ（Dsicrete Cosine Transform：離散コサイン変換）に基づく符号化方式が比較的多く使用されている。すなわち、ＤＣＴは、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＭＰＥＧなどの国際標準である符号化方式で採用されている。
【０００３】
まず、ＭＰＥＧに準拠した符号フォーマットを図２を参照しながら説明する。図２は、ＭＰＥＧに準拠した符号フォーマットの階層を示す図である。
【０００４】
ＭＰＥＧの符号は、図２に示すように、いくつかの階層構造とされ、動画部分の最上位の階層がビデオ・シーケンスであり、複数のＧＯＰ（Group Of Picture）から構成されている。ＧＯＰは、複数のピクチャから構成されており、１つのピクチャが１枚の画像を示している。なお、１枚の画像のことをピクチャのほかフレームと称することもある。
【０００５】
ピクチャには、３種類あって、フレーム内予測画像であるＩピクチャ（Intra coded Picture）と、前方向フレーム間予測画像であるＰピクチャ（Predictive coded Picture）と、前後の双方向フレーム間予測画像であるＢピクチャ（Bi-directionally predictive coded Picture）との３種類がある。
【０００６】
Ｉピクチャは、画像を単独で復号可能なデータである。
【０００７】
Ｐピクチャは、各マクロブロックごとに、フレーム内予測モードと前方向フレーム間予測モードとのいずれかが設定されている。前方向フレーム間予測モードが設定されたブロックのデータは、動画を再生したときにその再生時間に対して前方向のフレームを参照して、その前方向のフレームよりも後方向のフレームを復号するためのデータであって、その前方向のフレームとその後方向のフレームとの画素値の差分値からなる。Ｐピクチャを構成する各ブロックのうち差分値がすべて“０”であるブロックを無効ブロックといい、差分値のいずれかが“０”でないブロックを有効ブロックという。
【０００８】
Ｂピクチャは、各マクロブロックごとに、フレーム内予測モードと、前方向フレーム間予測モードと、後方向フレーム間予測モードと、双方向フレーム間予測モードとのいずれかが設定されている。前方向フレーム間予測モードが設定されたブロックのデータは、動画を再生したときにその再生時間に対して前方向のフレームを参照して、その前方向のフレームよりも後方向のフレームを復号するためのデータであって、その前方向のフレームとその後方向のフレームとの画素値の差分値からなる。後方向フレーム間予測モードが設定されたブロックのデータは、動画を再生したときにその再生時間に対して後方向のフレームを参照して、その後方向のフレームよりも前方向のフレームを復号するためのデータであって、その後方向のフレームとその前方向のフレームとの画素値の差分値からなる。双方向フレーム間予測モードが設定されたブロックのデータは、動画を再生したときにその再生時間に対して前方向のフレームとそれよりも後方向のフレームとを参照して、その前方向のフレームとその後方向のフレームとの間を補完する画像を復号するためのデータであって、その前／後方向のフレームとその間のフレームとの画素値の差分値からなる。Ｂピクチャを構成する各ブロックのうち差分値がすべて“０”であるブロックを無効ブロックといい、差分値のいずれかが“０”でないブロックを有効ブロックという。
【０００９】
なお、ＭＰＥＧに準拠した符号化方式には、Ｐピクチャに相当するデータを用いない方式およびＢピクチャに相当するデータを用いない方式のものもある。
【００１０】
ピクチャは、さらに、任意の領域に分割された複数のスライスから構成されている。
【００１１】
スライスは、左から右へ、そして上から下への順序で並んだ複数のマクロブロックから構成されている。マクロブロックは、水平方向１６ドットおよび垂直方向１６ドット（以下、１６×１６ドットと略記する。）のブロックをさらに８×８ドットのブロックに分割し、８×８ドットの輝度成分（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４）と、輝度成分に一致する領域の８×８ドットのブロックの色差成分（Ｃｂ、Ｃｒ）との６個のブロックから構成されている。８×８ドットのブロックが符号化の最小単位となる。
【００１２】
次に、従来のＤＣＴをベースとした符号化方式による画像圧縮について、ＭＰＥＧを例として図３を参照しながら説明する。図３は、ＭＰＥＧに準拠した符号化方式により画像圧縮を行う動画圧縮装置の構成を示すブロック図である。
【００１３】
動画圧縮装置４００は、図３に示すように、動画データに対して色素変換を行うＹＵＶ変換部１０と、ＹＵＶ変換部１０からのデータをもとに画像の動きを検索する動き検索部１２と、動き検索部１２の検索結果をもとにＹＵＶ変換部１０からのデータに対して画像の動きを予測する動き予測部１４と、ＹＵＶ変換部１０からのデータまたは動き予測部１４からのデータに対して離散コサイン変換を行うＤＣＴ部１６と、ＤＣＴ部１６からのデータに対して量子化を行う量子化部１８と、量子化部１８からのデータに対して可変長のハフマン符号による圧縮を行う可変長符号部２０と、量子化部１８からのデータに対して逆量子化を行う逆量子化部２２と、逆量子化部２２からのデータに対してＩＤＣＴ（Inverse Discrete Cosine Transorm：逆離散コサイン変換）を行ってフレームデータを生成するＩＤＣＴ部２４と、ＩＤＣＴ部２４からのフレームデータに対して動き補償を行う動き補償部２６と、動き補償部２６からのフレームデータを参照フレームデータとして格納する参照フレームメモリ２８とで構成されている。
【００１４】
ＭＰＥＧでは、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャの３種類があるため、動画圧縮装置４００では、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャに応じてそれぞれ圧縮が行われる。具体的には、次のように動作する。
【００１５】
動画データをＩピクチャとして圧縮する場合には、ＹＵＶ変換部１０により、与えられた動画データのＲＧＢ成分がＹＵＶ成分に色素変換され、ＤＣＴ部１６により、ＹＵＶ変換部１０から入力した現フレームの各ブロックの画素値に対して離散コサイン変換される。そして、量子化部１８により、ＤＣＴ部１６からのデータに対して量子化が行われ、可変長符号部２０により、可変長のハフマン符号によって圧縮され、ＭＰＥＧデータとして出力される。一方、圧縮した画像を参照フレームとして復号するために、逆量子化部２２により、量子化部１８からのデータに対して逆量子化が行われ、ＩＤＣＴ部２４により、逆量子化部２２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、参照フレームメモリ２８に格納される。
【００１６】
動画データをＰピクチャとして圧縮する場合には、ＹＵＶ変換部１０により、与えられた動画データのＲＧＢ成分がＹＵＶ成分に色素変換される。次いで、動き検索部１２により、ＹＵＶ変換部１０からのデータを参照して、前／後フレームに対する現フレームの動きが各ブロックごとに検索される。次いで、動き予測部１４により、動き検索部１２の検索結果をもとに参照フレームメモリ２２の前フレームデータを参照して、現フレームの各ブロックの画素値と、参照された前フレームのブロックの画素値との差分値が算出され、ＤＣＴ部１６により、動き予測部１４からの差分値に対して離散コサイン変換される。そして、量子化部１８により、ＤＣＴ部１６からのデータに対して量子化が行われ、可変長符号部２０により、可変長のハフマン符号によって圧縮され、ＭＰＥＧデータとして出力される。一方、圧縮した画像を参照フレームとして復号するために、逆量子化部２２により、量子化部１８からのデータに対して逆量子化が行われ、ＩＤＣＴ部２４により、逆量子化部２２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、参照フレームメモリ２８に格納される。
【００１７】
動画データをＢピクチャとして圧縮する場合には、ＹＵＶ変換部１０により、与えられた動画データのＲＧＢ成分がＹＵＶ成分に色素変換される。次いで、動き検索部１２により、ＹＵＶ変換部１０からのデータを参照して、前／後フレームに対する現フレームの動きが各ブロックごとに検索される。次いで、動き予測部１４により、動き検索部１２の検索結果をもとに参照フレームメモリ２２の前／後フレームデータを参照して、現フレームの各ブロックの画素値と、参照された前／後フレームのブロックの画素値との差分値が算出され、ＤＣＴ部１６により、動き予測部１４からの差分値に対して離散コサイン変換される。そして、量子化部１８により、ＤＣＴ部１６からのデータに対して量子化が行われ、可変長符号部２０により、可変長のハフマン符号によって圧縮され、ＭＰＥＧデータとして出力される。Ｂピクチャの場合には、参照フレームとして使用されないので、画像の復号は行われない。
【００１８】
次に、従来のＤＣＴをベースとした符号化方式による画像復号について、ＭＰＥＧを例として図４を参照しながら説明する。図４は、ＭＰＥＧに準拠した符号化方式により画像復号を行う動画再生システム６００の構成を示すブロック図である。
【００１９】
動画再生システム６００は、図４に示すように、ＭＰＥＧデータに対して復号を行うＤＳＰ１５０と、参照フレームデータを格納する参照フレームメモリ５５と、ＤＳＰ１５０からのデータに基づいてＬＣＤ３００の表示制御を行うＬＣＤドライバ２５０とを信号線１９９で接続してなる。
【００２０】
ＤＳＰ１５０は、ＭＰＥＧデータに対して可変長のハフマン符号による復号を行う可変長復号部４０と、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化を行う逆量子化部４２と、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換を行ってフレームデータを生成するＩＤＣＴ部４４と、参照フレームメモリ５５のフレームデータを参照してＩＤＣＴ部４４からのフレームデータに対して動き補償を行う動き補償部５２と、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータまたは動き補償部５２からのフレームデータに対して色素変換を行うＲＧＢ変換部４６とで構成されており、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータを参照フレームメモリ５５に格納するとともに、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータを信号線１９９を介してＬＣＤドライバ２５０に出力するようになっている。
【００２１】
ＬＣＤドライバ２５０は、ＤＳＰ１５０からのデータを表示データとして記憶する表示メモリ４８と、表示メモリ４８の表示データをＬＣＤ３００に出力する表示データ出力部５０とで構成されている。
【００２２】
ＭＰＥＧでは、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャの３種類があるため、動画再生システム６００では、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャに応じてそれぞれ復号が行われる。具体的には、次のように動作する。
【００２３】
Ｉピクチャを再生する場合には、ＤＳＰ１５０では、可変長復号部４０により、与えられたＭＰＥＧデータが可変長のハフマン符号によって復号され、逆量子化部４２により、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化が行われる。次いで、ＩＤＣＴ部４４により、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、参照フレームメモリ５５に格納されるとともにＲＧＢ変換部４６に出力される。そして、ＲＧＢ変換部４６により、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータのＹＵＶ成分がＲＧＢ成分に色素変換され、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータが信号線１９９を介してＬＣＤドライバ２５０に出力される。
【００２４】
Ｐピクチャを再生する場合には、ＤＳＰ１５０では、可変長復号部４０により、与えられたＭＰＥＧデータが可変長のハフマン符号によって復号され、逆量子化部４２により、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化が行われる。次いで、ＩＤＣＴ部４４により、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、動き補償部５２により、参照フレームメモリ５５の前フレームデータを参照して、ＩＤＣＴ部４４から入力した現フレームの各ブロックの差分値と、参照された前フレームのブロックの画素値とが加算され、参照フレームメモリ５５に格納されるとともにＲＧＢ変換部４６に出力される。そして、ＲＧＢ変換部４６により、動き補償部５２からのフレームデータのＹＵＶ成分がＲＧＢ成分に色素変換され、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータが信号線１９９を介してＬＣＤドライバ２５０に出力される。
【００２５】
Ｂピクチャを再生する場合には、ＤＳＰ１５０では、可変長復号部４０により、与えられたＭＰＥＧデータが可変長のハフマン符号によって復号され、逆量子化部４２により、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化が行われる。次いで、ＩＤＣＴ部４４により、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、動き補償部５２により、参照フレームメモリ５５の前／後フレームデータを参照して、ＩＤＣＴ部４４から入力した現フレームの各ブロックの差分値と、参照された前／後フレームのブロックの画素値とが加算され、ＲＧＢ変換部４６に出力される。そして、ＲＧＢ変換部４６により、動き補償部５２からのフレームデータのＹＵＶ成分がＲＧＢ成分に色素変換され、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータが信号線１９９を介してＬＣＤドライバ２５０に出力される。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の動画再生システム６００にあっては、与えられるＭＰＥＧデータのビットレートに対してＲＧＢ変換部４６から出力されるフレームデータのビットレートがきわめて高いため、消費電力が大きいという問題があった。すなわち、ＤＳＰ１５０では、出力ビットレートに応じた電力を消費するため、ＲＧＢ変換部４６の出力が高ビットレートであると、出力段において消費電力が大きくなる。また、ＤＳＰ１５０では、その高ビットレートのフレームデータを処理するため、動作クロックをある程度高くしなければならず、そのことによっても消費電力が大きくなる。
【００２７】
さらに、参照フレームメモリ５５を外付け型のメモリとして使用しているため、システムの小型化、コストの削減および処理速度の向上を図れないという問題もあった。すなわち、外付け型メモリであるため、これを設けるためのスペースが必要となりシステムの小型化を図るのが困難であった。また、外付け型のメモリは、一般にそのメモリ容量が所定単位ごとに設定されているという事情から、上記従来の動画再生システム６００には、参照フレームデータを格納するために必要最小限のメモリ容量よりも大きなメモリ容量のものを採用せざるを得ず、必要以上のメモリ容量についてはコストの削減の余地があった。また、外付け型のメモリは、ＤＳＰ１５０とバスで接続する形態が一般的であるため、データの書込と読込とを同時に、複数のデータの書込を同時に、または複数のデータの読込を同時に行うことはできず、処理速度の向上を図る上で一定の限界があった。
【００２８】
ところで、近年では、携帯電話等の携帯端末を利用して、オーディオや動画等の様々なマルチメディアデータを利用することができるようになってきている。ＮＴＴ移動通信網株式会社（ＮＴＴ  ＤｏＣｏＭｏ)が提供するｉモードなどは、その先駆例である。しかし、携帯端末は、実用上、消費電力の低減、小型化、コストの削減および軽量化等を図る必要があることから、例えば、携帯端末で動画を再生するために、上記従来の動画再生システム６００を携帯端末に適用することを考えた場合には、上記のような問題により好適な適用が困難である。
【００２９】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、消費電力の低減、小型化、コストの削減および処理速度の向上を図り、携帯端末に好適に適用することができる動画再生システムおよび表示制御装置を提供することを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、消費電力が大きい原因として、ＤＳＰ１５０の出力ビットレートがきわめて高いという点に着目し、可変長復号部４０の出力ビットレート、逆量子化部４２の出力ビットレート、ＩＤＣＴ部４４の出力ビットレート、およびＲＧＢ変換部４６の出力ビットレートをそれぞれ比較してみたところ、出力ビットレートは、可変長復号部４０、逆量子化部４２、ＩＤＣＴ部４４およびＲＧＢ変換部４６の順に次第に高くなっていくことを見出した。したがって、ＤＳＰ１５０の出力ビットレートを低減するためには、ＤＳＰ１５０を構成する回路の一部（可変長復号部４０、逆量子化部４２、ＩＤＣＴ部４４またはＲＧＢ変換部４６）をＬＣＤドライバ２５０側に移動してやればよいという結論に達した。この場合、出力ビットレートを低減する観点からは、出力ビットレートの高い回路から優先的に移動することが好ましい。
【００３１】
このような結論に基づき、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の動画再生システムは、圧縮動画データに対して可変長復号を行う可変長復号手段と、前記可変長復号手段からのデータに対して逆量子化を行う逆量子化手段と、前記逆量子化手段からのデータに対して逆離散コサイン変換を行ってフレームデータを生成する逆離散コサイン変換手段と、前記逆離散コサイン変換手段から以前入力したフレームデータを記憶するフレームデータ記憶手段と、前記フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照して前記逆離散コサイン変換手段からのフレームデータに対して動き補償を行う動き補償手段と、前記逆離散コサイン変換手段からのフレームデータまたは前記動き補償手段からのフレームデータに対して表示手段が表示可能な色素系となるように色素変換を行う色素変換手段とを備え、前記圧縮動画データに対して復号を行い、復号化して得たフレームデータに基づいて前記表示手段で動画を再生する動画再生システムにおいて、前記圧縮動画データに対して復号を行う復号装置と、前記復号装置からのデータに基づいて前記表示手段の表示制御を行う表示制御装置とをデータ伝送媒体で接続し、前記復号装置は、前記可変長復号手段、前記逆量子化手段および前記逆離散コサイン変換手段を有し、前記逆離散コサイン変換手段からのフレームデータを前記データ伝送媒体を介して前記表示制御装置に出力するようになっており、前記表示制御装置は、前記フレームデータ記憶手段、前記動き補償手段および前記色素変換手段を有し、前記フレームデータ記憶手段および前記動き補償手段に前記データ伝送媒体を介してフレームデータを入力するとともに、前記色素変換手段からのフレームデータを前記表示手段に表示するようになっている。
【００３２】
このような構成であれば、フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照せずに復号する場合には、復号装置では、圧縮動画データが与えられると、可変長復号手段により、圧縮動画データに対して可変長復号が行われ、逆量子化手段により、可変長復号手段からのデータに対して逆量子化が行われ、逆離散コサイン変換手段により、逆量子化手段からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成される。そして、逆離散コサイン変換手段からのフレームデータがデータ伝送媒体を介して表示制御装置に出力される。
【００３３】
表示制御装置では、フレームデータを入力すると、色素変換手段により、データ伝送媒体を介して入力されたフレームデータに対して表示手段が表示可能な色素系となるように色素変換が行われ、色素変換手段からのフレームデータが表示手段に表示される。一方、データ伝送媒体を介して入力されたフレームデータがフレームデータ記憶手段に格納される。
【００３４】
また、フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照して復号する場合には、復号装置では、圧縮動画データが与えられると、可変長復号手段により、圧縮動画データに対して可変長復号が行われ、逆量子化手段により、可変長復号手段からのデータに対して逆量子化が行われ、逆離散コサイン変換手段により、逆量子化手段からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成される。そして、逆離散コサイン変換手段からのフレームデータがデータ伝送媒体を介して表示制御装置に出力される。
【００３５】
表示制御装置では、フレームデータを入力すると、動き補償手段により、フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照して、データ伝送媒体を介して入力されたフレームデータに対して動き補償が行われ、色素変換手段により、動き補償手段からのフレームデータに対して表示手段が表示可能な色素系となるように色素変換が行われ、色素変換手段からのフレームデータが表示手段に表示される。一方、データ伝送媒体を介して入力されたフレームデータまたは動き補償手段からフレームデータがフレームデータ記憶手段に格納される。
【００３７】
ここで、復号装置は、ＣＰＵやＤＳＰ等のハードウェアと、それの動作を規定したソフトウェアとの組み合わせにより構成してもよいし、ロジック等のハードウェアのみにより構成してもよい。
【００３８】
また、フレームデータ記憶手段は、フレームデータをあらゆる手段でかつあらゆる時期に記憶するものであり、フレームデータをあらかじめ記憶することなく、本システムの動作時に外部からの入力等によってフレームデータを記憶するようになっているものである。以下、請求項２記載の表示制御装置において同じである。
【００５１】
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項２記載の表示制御装置は、データ伝送媒体を介して接続される復号装置からのデータに基づいて表示手段の表示制御を行う表示制御装置であって、前記データ伝送媒体を介して入力したフレームデータを記憶するフレームデータ記憶手段と、前記フレームデータ記憶手段のフレームデータを参照して、前記データ伝送媒体を介して入力したフレームデータに対して動き補償を行う動き補償手段と、前記データ伝送媒体を介して入力したフレームデータまたは前記動き補償手段からのフレームデータに対して前記表示手段が表示可能な色素系となるように色素変換を行う色素変換手段とを備え、前記色素変換手段からのフレームデータを前記表示手段に表示するようになっている。
【００５２】
このような構成であれば、請求項１記載の動画再生システムにおける表示制御装置と同等の作用が得られる。
【００６５】
さらに、本発明に係る請求項３記載の表示制御装置は、請求項２記載の表示制御装置において、前記フレームデータ記憶手段は、当該装置に内蔵した内蔵型のメモリである。
【００６６】
このような構成であれば、逆離散コサイン変換手段からのフレームデータは、本発明に係る表示制御装置に内蔵した内蔵型のメモリに格納される。
【００６７】
さらに、本発明に係る請求項４記載の表示制御装置は、請求項２および３のいずれか１項に記載の表示制御装置において、前記表示手段が表示可能な色素系に応じて表示データを記憶する表示データ記憶手段と、前記表示データ記憶手段の表示データを前記表示手段に出力する表示データ出力手段とを備え、前記色素変換手段からのフレームデータを前記表示データ記憶手段に書き込むようになっており、さらに、前記表示データ記憶手段に対して外部からデータを書き込むための入力端子を備える。
【００６８】
このような構成であれば、色素変換手段からのフレームデータが表示データ記憶手段に書き込まれ、表示データ出力手段により、表示データ記憶手段の表示データが表示手段に出力される。
【００６９】
また、文字や静止画を表示手段に表示する場合は、その表示データを入力端子から入力すればよい。表示データを入力端子から入力すると、入力した表示データが表示データ記憶手段に書き込まれる。
【００７０】
さらに、本発明に係る請求項５記載の表示制御装置は、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の表示制御装置において、携帯端末に適用した。
【００７１】
このような構成であれば、携帯端末では、本発明に係る表示制御装置により動画が再生される。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る動画再生装置の実施の形態を示す図である。
【００７３】
本実施の形態は、本発明に係る動画再生システムおよび表示制御装置を、図１に示すように、携帯端末において、ＭＰＥＧに準拠した符号化方式によりＭＰＥＧデータを復号してＬＣＤ３００に動画を再生する場合について適用したものである。
【００７４】
次に、本発明を適用した動画再生システム５００の構成を図１を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用した動画再生システム５００の構成を示すブロック図である。なお、ＭＰＥＧデータについては、従来のＭＰＥＧに準拠した符号フォーマットを採用するものとする。
【００７５】
動画再生システム５００は、図１に示すように、ＭＰＥＧデータに対して復号を行うＤＳＰ１００と、ＤＳＰ１００からのデータに基づいてＬＣＤ３００の表示制御を行うＬＣＤドライバ２００とを信号線１９８で接続してなる。
【００７６】
ＤＳＰ１００は、ＭＰＥＧデータに対して可変長のハフマン符号による復号を行う可変長復号部４０と、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化を行う逆量子化部４２と、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換を行ってフレームデータを生成するＩＤＣＴ部４４とで構成されており、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータを信号線１９８を介してＬＣＤドライバ２００に出力するようになっている。
【００７７】
ＬＣＤドライバ２００は、ＤＳＰ１００からのフレームデータを参照フレームデータとして格納する内蔵型のメモリである参照フレームメモリ５４と、参照フレームメモリ５４のフレームデータを参照してＤＳＰ１００からのフレームデータに対して動き補償を行う動き補償部５２と、ＤＳＰ１００からのフレームデータまたは動き補償部５２からのフレームデータに対して色素変換を行うＲＧＢ変換部４６と、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータを表示データとして記憶する表示メモリ４８と、表示メモリ４８の表示データをＬＣＤ３００に出力する表示データ出力部５０とで構成されている。
【００７８】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
【００７９】
ＭＰＥＧでは、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャの３種類があるため、動画再生システム５００では、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャに応じてそれぞれ復号が行われる。具体的には、次のように動作する。
【００８０】
Ｉピクチャを再生する場合には、ＤＳＰ１００では、可変長復号部４０により、与えられたＭＰＥＧデータが可変長のハフマン符号によって復号され、逆量子化部４２により、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化が行われる。そして、ＩＤＣＴ部４４により、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータが信号線１９８を介してＬＣＤドライバ２００に出力される。
【００８１】
ＬＣＤドライバ２００では、ＤＳＰ１００からフレームデータを入力すると、入力したフレームデータが参照フレームメモリ５４に格納されるとともにＲＧＢ変換部４６に出力される。そして、ＲＧＢ変換部４６により、ＤＳＰ１００からのフレームデータのＹＵＶ成分がＲＧＢ成分に色素変換され、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータが表示データとして表示メモリ４８に書き込まれ、表示データ出力部５０により、表示メモリ４８の表示データがＬＣＤ３００に出力される。
【００８２】
Ｐピクチャを再生する場合には、ＤＳＰ１００では、可変長復号部４０により、与えられたＭＰＥＧデータが可変長のハフマン符号によって復号され、逆量子化部４２により、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化が行われる。そして、ＩＤＣＴ部４４により、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータが信号線１９８を介してＬＣＤドライバ２００に出力される。
【００８３】
ＬＣＤドライバ２００では、ＤＳＰ１００からフレームデータを入力すると、動き補償部５２により、参照フレームメモリ５４の前フレームデータを参照して、ＤＳＰ１００から入力した現フレームの各ブロックの差分値と、参照された前フレームのブロックの画素値とが加算され、参照フレームメモリ５４に格納されるとともにＲＧＢ変換部４６に出力される。そして、ＲＧＢ変換部４６により、動き補償部５２からのフレームデータのＹＵＶ成分がＲＧＢ成分に色素変換され、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータが表示データとして表示メモリ４８に書き込まれ、表示データ出力部５０により、表示メモリ４８の表示データがＬＣＤ３００に出力される。
【００８４】
Ｂピクチャを再生する場合には、ＤＳＰ１００では、可変長復号部４０により、与えられたＭＰＥＧデータが可変長のハフマン符号によって復号され、逆量子化部４２により、可変長復号部４０からのデータに対して逆量子化が行われる。そして、ＩＤＣＴ部４４により、逆量子化部４２からのデータに対して逆離散コサイン変換が行われてフレームデータが生成され、ＩＤＣＴ部４４からのフレームデータが信号線１９８を介してＬＣＤドライバ２００に出力される。
【００８５】
ＬＣＤドライバ２００では、ＤＳＰ１００からフレームデータを入力すると、動き補償部５２により、参照フレームメモリ５４の前／後フレームデータを参照して、ＤＳＰ１００から入力した現フレームの各ブロックの差分値と、参照された前／後フレームのブロックの画素値とが加算され、ＲＧＢ変換部４６に出力される。そして、ＲＧＢ変換部４６により、動き補償部５２からのフレームデータのＹＵＶ成分がＲＧＢ成分に色素変換され、ＲＧＢ変換部４６からのフレームデータが表示データとして表示メモリ４８に書き込まれ、表示データ出力部５０により、表示メモリ４８の表示データがＬＣＤ３００に出力される。
【００８６】
【実施例】
次に、上記実施の形態の実施例を説明する。
【００８７】
本実施例では、携帯端末が６４〜１２８〔kbps〕でＭＰＥＧデータを受信し、１画素あたり８ビットの精度で動画を再生する場合を例にとって、従来との比較において消費電力がどれぐらい低減したかを説明する。
【００８８】
まず、ＤＳＰ１００の出力段において消費電力がどれぐらい低減したかを説明する。
【００８９】
６４〜１２８〔kbps〕でＭＰＥＧデータを受信する場合は、画質よりも速度を優先する必要があることから、送信側では、ＰピクチャまたはＢピクチャのなかで有効ブロックができるだけ出現しないように動画データを圧縮する。その結果、有効ブロックは、全体に対しておよそ２０％程度しか出現しない。こうした特性から、ＩＤＣＴ部４４の出力ビットレートは、平均的に０．９１〔Mbps〕となり、動き補償部５２の出力ビットレートは、平均的に４．５〔Mbps〕となる。ＲＧＢ変換部４６以降の出力ビットレートはピクチャの種類に依存しないため、ＲＧＢ変換部４６の出力ビットレートは、９．１〔Mbps〕となり、表示データ出力部５０の出力ビットレートは、３６．５〔Mbps〕となる。
【００９０】
したがって、本発明の場合、ＤＳＰ１００の出力ビットレートは、ＩＤＣＴ部４４の出力ビットレートとなるので、０．９１〔Mbps〕となる。そして、ＤＳＰ１００では、出力ビットレートに応じた電力を消費するため、上記例の場合、出力段において消費電力は、およそ１〔ｍＷ〕となる。なお、本発明では、動き補償部５２およびＲＧＢ変換部５４をＤＳＰ１００に設ける代わりに、ＬＣＤドライバ２００に設けたことから、ＬＣＤドライバ２００では、これら回路が追加されることにより消費電力がおよそ２〔ｍＷ〕増加する。
【００９１】
これに対して、従来の場合、ＤＳＰ１５０の出力ビットレートは、ＲＧＢ変換部４６の出力ビットレートとなるので、９．１〔Mbps〕となる。そして、ＤＳＰ１５０では、出力ビットレートに応じた電力を消費するため、上記例の場合、出力段において消費電力は、およそ１０〔ｍＷ〕となる。
【００９２】
次に、ＤＳＰ１００の内部において消費電力がどれぐらい低減したかを説明する。
【００９３】
従来の場合、ＤＳＰ１５０では、可変長復号部４０の処理を実行するために処理能力をおよそ２０％必要とし、逆量子化部４２およびＩＤＣＴ部４４の処理を実行するために処理能力をおよそ２０％必要とし、動き補償部５２の処理を実行するために処理能力をおよそ４０％必要とし、ＲＧＢ変換部４６の処理を実行するために処理能力をおよそ２０％必要とする。その結果、上記例の場合、ＤＳＰ１５０に供給するクロックは、およそ８０〔MHz〕となり、ＤＳＰ１５０の内部において消費電力は、およそ８０〔ｍＷ〕となる。
【００９４】
これに対して、本発明の場合、ＤＳＰ１００では、動き補償部５２およびＲＧＢ変換部４６が設けられていないので、全体として処理能力が従来のＤＳＰ１５０のそれに対して４０％で足りる。そのため、同じ内容の処理を行わせる場合、ＤＳＰ１００のクロックを、従来のＤＳＰ１５０のそれに対して４０％まで低減することができる。その結果、上記例の場合、ＤＳＰ１５０に供給するクロックは、４０〔MHz〕程度にすることができ、ＤＳＰ１５０の内部において消費電力は、およそ４０〔ｍＷ〕となる。
【００９５】
よって、本発明によれば、従来に比して、ＤＳＰ１００の出力段において９〔ｍＷ〕の電力を低減することができるとともに、ＤＳＰ１００の内部において４０〔ｍＷ〕の電力を低減することができる。したがって、ＬＣＤドライバ２００での増加分２〔ｍＷ〕を考慮しても、全体として４７〔ｍＷ〕の電力を低減することができる。
【００９６】
このようにして、本実施の形態では、ＤＳＰ１００は、可変長復号部４０と、逆量子化部４２と、ＩＤＣＴ部４４とで構成するようにし、ＬＣＤドライバ２００は、動き補償部５２と、参照フレームメモリ５４と、ＲＧＢ変換部４６とで構成するようにした。
【００９７】
これにより、ＤＳＰ１００の出力ビットレートを低減することができるので、ＤＳＰ１００の出力段において消費電力を低減することができる。また、ＤＳＰ１００に供給するクロックを低減することができるので、ＤＳＰ１００の内部においても消費電力を低減することができる。
【００９８】
したがって、従来に比して、消費電力の低減をある程度図ることができる。これにより、携帯端末に比較的好適に適用することができる。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、参照フレームメモリ５４を内蔵型のメモリとしてＬＣＤドライバ２００に設けた。
【０１００】
これにより、外付け型のメモリを採用する場合に比して、参照フレームメモリ５４を設けるためのスペースがさほど必要でなく、しかも参照フレームデータを格納するために必要最小限のメモリ容量を確保することができるので、コストをある程度削減することもできる。さらに、データの書込と読込とを同時に、複数のデータの書込を同時に、または複数のデータの読込を同時に行うことができるので、処理速度を比較的向上することができる。
【０１０１】
したがって、従来に比して、小型化、コストの削減および処理速度の向上をある程度図ることができる。これにより、携帯端末に比較的好適に適用することができる。
【０１０２】
上記実施の形態において、ＭＰＥＧデータは、請求項１記載の圧縮動画データに対応し、ＤＳＰ１００は、請求項１または２記載の復号装置に対応し、ＬＣＤドライバ２００は、請求項１記載の表示制御装置に対応し、ＬＣＤ３００は、請求項１、２または４記載の表示手段に対応し、信号線１９８は、請求項１または２記載のデータ伝送媒体に対応している。また、可変長復号部４０は、請求項１記載の可変長復号手段に対応し、逆量子化部４２は、請求項１記載の逆量子化手段に対応し、ＩＤＣＴ部４４は、請求項１記載の逆離散コサイン変換手段に対応している。また、参照フレームメモリ５４は、請求項１ないし３記載のフレームデータ記憶手段に対応し、動き補償部５２は、請求項１または２記載の動き補償手段に対応し、ＲＧＢ変換部４６は、請求項１、２または４記載の色素変換手段に対応している。
【０１０３】
なお、上記実施の形態においては、ＬＣＤドライバ２００は、動き補償部５２と、参照フレームメモリ５４と、ＲＧＢ変換部４６とで構成するようにしたが、単にこうした構成だと、ＬＣＤ３００に動画しか表示することができなくなるので、文字や静止画等の動画以外のものをＬＣＤ３００に表示するためには、例えば、次のような構成にすればよい。
【０１０４】
すなわち、ＬＣＤドライバ２００は、さらに、表示メモリ４８に対して外部からデータを書き込むための入力端子を有して構成される。このような構成であれば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭをバス接続した構成とした場合には、ＤＳＰ１００の入力側およびＬＣＤドライバ２００の入力端子をそれぞれバスに接続する。これにより、ＣＰＵでは、ＬＣＤ３００で動画を再生する場合は、ＤＳＰ１００にＭＰＥＧデータを出力し、文字や静止画等の動画以外のものをＬＣＤ３００で表示する場合は、その表示データをＬＣＤドライバ２００の入力端子に出力すれば、動画および文字や静止画等の動画以外のものをいずれもＬＣＤ３００で表示することができる。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、可変長復号部４０、逆量子化部４２およびＩＤＣＴ部４４からなる機能を、ＤＳＰ１００により実現するようにしたが、これに限らず、これらの機能を、ロジック等のハードウェアにより実現するようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、本発明に係る動画再生システムおよび表示制御装置を、図１に示すように、携帯端末において、ＭＰＥＧに準拠した符号化方式によりＭＰＥＧデータを復号してＬＣＤ３００に動画を再生する場合について適用したが、これに限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の場合にも適用可能である。例えば、デスクトップパソコン等の携帯端末以外のものについても適用することができるし、ＭＰＥＧに準拠した符号化方式以外のものについても適用することができる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１記載の動画再生システムによれば、従来に比して、消費電力の低減をある程度図ることができるという効果が得られる。これにより、携帯端末に比較的好適に適用することができるという効果も得られる。
【０１０８】
一方、本発明に係る請求項２記載の表示制御装置によれば、従来に比して、消費電力の低減をある程度図ることができるという効果が得られる。これにより、携帯端末に比較的好適に適用することができるという効果も得られる。
【０１０９】
さらに、本発明に係る請求項３記載の表示制御装置によれば、従来に比して、小型化、コストの削減および処理速度の向上をある程度図ることができるという効果が得られる。これにより、携帯端末にさらに好適に適用することができるという効果も得られる。
【０１１０】
さらに、本発明に係る請求項４記載の表示制御装置によれば、動画に限らず文字や静止画等の動画以外のものを表示手段に表示することができるという効果も得られる。
【０１１１】
さらに、本発明に係る請求項５記載の表示制御装置によれば、携帯端末において、消費電力、小型化、コストおよび処理速度の面で有利に、動画を再生することができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した動画再生システム５００の構成を示すブロック図である。
【図２】ＭＰＥＧに準拠した符号フォーマットの階層を示す図である。
【図３】ＭＰＥＧに準拠した符号化方式により画像圧縮を行う動画圧縮装置の構成を示すブロック図である。
【図４】ＭＰＥＧに準拠した符号化方式により画像復号を行う動画再生システム６００の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００，１５０          ＤＳＰ
２００，２５０          ＬＣＤドライバ
３００                  ＬＣＤ
４０                    可変長復号部
４２，２２              逆量子化部
４４，２４              ＩＤＣＴ部
４６                    ＲＧＢ変換部
４８                    表示メモリ
５０                    表示データ出力部
５２，２６              動き補償部
５４，５５，２８        参照フレームメモリ
４００                  画像圧縮装置
１０                    ＹＵＶ変換部
１２                    動き検索部
１４                    動き予測部
１６                    ＤＣＴ部
１８                    量子化部
２０                    可変長符号部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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