(57)【要約】  本発明は、拡張可能な圧縮方法を使用して基準フレームデータ（６）を圧縮するための手段を有するビデオデコーダに関する。ビデオデコーダは、少なくとも、動きベクトルの垂直開口（範囲）と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列（スライス）とを一時的に記憶するためのバッファ手段（８）を更に有している。また、ビデオデコーダは、基準フレームデータを解凍することにより、前記デコーダの動き補償のための手段（１０）が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにする手段（７）を含んでいる。また、本発明は、そのようなビデオデコーダによって実施されるべき方法に関する。
2007529178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−圧縮されたビデオデータの可変長デコーディングのための手段と、
−内部コード化画像、内部コード化マクロブロック、内部コード化デルタ情報の逆走査、逆量子化、逆離散コサイン変換デコーディングのための手段と、
−ベクトル予測画像およびマクロブロックをデコードするための動き補償のための手段と、
−デコードされた内部コード化マクロブロックと、デコードされた内部コード化データ情報と、動き補償されたベクトル予測マクロブロックとを基準フレームデータまたは出力フレームデータへと組み合わせるための手段と、
を備えるビデオデコーダであって、
−拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するための手段と、
−少なくとも、動きベクトルの垂直開口と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列とを一時的に記憶するためのバッファ手段と、
−基準フレームデータを解凍することにより、動き補償のための前記手段が、前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにする手段と、
−デコードされた画像データを出力するための手段と、
を更に備えることを特徴とする、ビデオデコーダ。
【請求項２】
−前記圧縮された基準フレームデータを外部メモリ手段に記憶するための手段と、
−前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段から回収するための手段と、
を更に備え、
−基準フレームデータを解凍するための前記手段は、前記回収された基準フレームデータを解凍するようにアレンジされており、
−前記解凍された基準フレームデータを前記バッファ手段に一時的に記憶するための手段を更に備え、
−動き補償のための前記手段は、前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成するようにアレンジされている、
ことを特徴とする、請求項１に記載のビデオデコーダ。
【請求項３】
−前記圧縮された基準フレームデータを外部メモリ手段に記憶するための手段と、
−前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段から回収するための手段と、
−前記圧縮された基準フレームデータを前記バッファ手段に一時的に記憶するための手段と、
を更に備え、
−基準フレームデータを解凍するための前記手段は、前記一時的に記憶された基準フレームデータを解凍するようにアレンジされており、
−動き補償のための前記手段は、前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成するようにアレンジされている、
ことを特徴とする、請求項１に記載のビデオデコーダ。
【請求項４】
前記基準フレームデータを前記外部メモリから回収するための前記手段は、所定数の連続するデータワードの繰り返されるバーストアクセスによって前記データを回収するようにアレンジされており、前記バッファ手段は、先入れ先出しＦＩＦＯモードでアクセスされるようにアレンジされており、前記バッファにおけるＦＩＦＯ要素の好ましい粒度は、画像の水平範囲全体にわたって広がるマクロブロックの１つの横列であることを特徴とする、請求項２または３に記載のビデオデコーダ。
【請求項５】
バイトで表わされる１つのＦＩＦＯ要素のサイズは、前記外部メモリ手段からデータを回収するための整数のバーストアクセス数によって得られるバイト数と全く等しくアレンジされることを特徴とする、請求項４に記載のビデオデコーダ。
【請求項６】
基準フレームデータを圧縮するための前記手段は、第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するようにアレンジされており、前記デコーダは、前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームによってＰ−画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームによってＢ−画像を再構成するようにアレンジされていることを特徴とする、請求項２または３に記載のビデオデコーダ。
【請求項７】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率以下であることを特徴とする、請求項６に記載のビデオデコーダ。
【請求項８】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率の半分であることを特徴とする、請求項７に記載のビデオデコーダ。
【請求項９】
前記第１の圧縮率が２：１であり、前記第２の圧縮率が４：１であることを特徴とする、請求項８に記載のビデオデコーダ。
【請求項１０】
前記第１の圧縮率が３：１であり、前記第２の圧縮率が６：１であることを特徴とする、請求項８に記載のビデオデコーダ。
【請求項１１】
前記第１の圧縮率が４：１であり、前記第２の圧縮率が８：１であることを特徴とする、請求項８に記載のビデオデコーダ。
【請求項１２】
前記デコーダは、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される同じ基準フレームのためのデータから直接に得るようにアレンジされており、前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に記憶するための前記手段は、前記第１の圧縮率での前記基準フレームのためのデータのみを記憶するようにアレンジされていることを特徴とする、請求項６に記載のビデオデコーダ。
【請求項１３】
前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に記憶するための前記手段は、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのためのデータを階層的に記憶するようにアレンジされており、それにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにして、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにすることを特徴とする、請求項１２に記載のビデオデコーダ。
【請求項１４】
前記第２の圧縮率が前記第１の圧縮率の２倍であることを特徴とする、請求項１３に記載のビデオデコーダ。
【請求項１５】
前記バッファ手段は、少なくとも（画像の水平サイズ全体に及ぶ、動きベクトルの垂直範囲＋マクロブロックの横１列）×ライン当たりのピクセルの最大数×基準フレームの最大数×ピクセル当たりのバイト数×バイト当たりのビット数のビット容量を有していることを特徴とする、請求項１に記載のビデオデコーダ。
【請求項１６】
前記バッファ手段は、ＭＰＥＧ−１ビデオまたはＭＰＥＧ−２ビデオにおいて、最小１つの基準フレームおよび最大２つの基準フレームの１基準フレーム当たり、少なくとも（画像の水平サイズ全体に及ぶ、動きベクトルの垂直範囲＋マクロブロックの横１列）×ライン当たりのピクセルの最大数×基準フレームの最大数×ピクセル当たりのバイト数×バイト当たりのビット数のビット容量を有していることを特徴とする、請求項１に記載のビデオデコーダ。
【請求項１７】
前記バッファ手段が集積メモリバッファであることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載のビデオデコーダ。
【請求項１８】
メモリアクセスプロファイルを簡略化するとともに、ビデオデコーダの基準フレームメモリへのメモリアクセス帯域幅におけるダイナミクスを減少させるための方法であって、
−圧縮されたビデオデータを可変長デコーディングするステップと、
−内部コード化画像、内部コード化マクロブロック、内部コード化データ情報を逆走査、逆量子化、逆離散コサイン変換デコーディングするステップと、
−ベクトル予測画像およびマクロブロックをデコードする動き補償を行なうステップと、
−デコードされた内部コード化マクロブロックと、デコードされた内部コード化データ情報と、動き補償されたベクトル予測マクロブロックとを基準フレームデータまたは出力フレームデータへと組み合わせるステップと、
−拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するステップと、
−少なくとも、動きベクトルの垂直開口と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列とをバッファ手段に一時的に記憶するステップと、
−基準フレームデータを解凍することにより、動き補償のための前記手段が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにするステップと、
−デコードされた画像データを出力するステップと、
を備えることを特徴とする、方法。
【請求項１９】
−前記圧縮された基準フレームデータを外部メモリ手段に記憶するステップと、
−前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段から回収するステップと、
−前記回収された基準フレームデータを解凍するステップと、
−前記解凍された基準フレームデータを前記バッファ手段に一時的に記憶するステップと、
−前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成するステップと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
−前記圧縮された基準フレームデータを外部メモリ手段に記憶するステップと、
−前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段から回収するステップと、
−前記圧縮された基準フレームデータを前記バッファ手段に一時的に記憶するステップと、
−前記一時的に記憶された基準フレームデータを解凍するステップと、
−前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成するステップと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
−所定数の連続するデータワードの繰り返されるバーストアクセスによって前記基準フレームデータを前記外部メモリから回収するステップと、
−先入れ先出しＦＩＦＯモードで前記バッファ手段にアクセスするステップであって、前記バッファにおけるＦＩＦＯ要素の好ましい粒度が、画像の水平範囲全体にわたって広がるマクロブロックの１つの横列であるステップと、
更に備えることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
−バイトで表わされる１つのＦＩＦＯ要素のサイズを、前記外部メモリ手段からデータを回収するための整数のバーストアクセス数によって得られるバイト数と全く等しく設定するステップを更に備えることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
−第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するステップと、
−前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームにより基準フレームとして使用されるベクトル予測画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率で圧縮された基準フレームにより基準フレームとして使用されないベクトル予測画像を再構成するステップと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２４】
−第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するステップと、
−前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームによってＰ−画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームによってＢ−画像を再構成するステップと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１９、２０または２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率以下であることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率の半分であることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の圧縮率が２：１であり、前記第２の圧縮率が４：１であることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の圧縮率が３：１であり、前記第２の圧縮率が６：１であることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の圧縮率が４：１であり、前記第２の圧縮率が８：１であることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
−前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される同じ基準フレームのためのデータから直接に得るステップと、
−前記第１の圧縮率での前記基準フレームのためのデータのみを前記外部メモリ手段に一時的に記憶するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項２３から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのための前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に且つ階層的に記憶することにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにし、それにより、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにするステップを更に含むことを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２の圧縮率が前記第１の圧縮率の２倍であることを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
−前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのための前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に且つ階層的に記憶することにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにし、それにより、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにするステップを更に含むことを特徴とする、請求項３０から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記バッファ手段が集積メモリバッファであることを特徴とする、請求項１８から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
−圧縮されたビデオデータの可変長デコーディングのための手段と、
−内部コード化画像、内部コード化マクロブロック、内部コード化データ情報の逆走査、逆量子化、逆離散コサイン変換デコーディングのための手段と、
−ベクトル予測画像およびマクロブロックをデコードする動き補償のための手段と、
−デコードされた内部コード化マクロブロックと、デコードされた内部コード化データ情報と、動き補償されたベクトル予測マクロブロックとを基準フレームデータまたは出力フレームデータへと組み合わせるための手段と、
を備えるビデオデコーダであって、
−拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するための手段を更に備え、
−基準フレームデータを圧縮するための前記手段は、第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するようになっており、
−基準フレームデータを解凍することにより、動き補償のための前記手段が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにする手段と、
−デコードされた画像データを出力するための手段と、
を更に備え、
−  前記デコーダは、前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームによってＰ−画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームによってＢ−画像を再構成するようになっている、
ことを特徴とする、ビデオデコーダ。
【請求項３６】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率以下であることを特徴とする、請求項３５に記載のビデオデコーダ。
【請求項３７】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率の半分であることを特徴とする、請求項３６に記載のビデオデコーダ。
【請求項３８】
前記第１の圧縮率が２：１であり、前記第２の圧縮率が４：１であることを特徴とする、請求項３７に記載のビデオデコーダ。
【請求項３９】
前記第１の圧縮率が３：１であり、前記第２の圧縮率が６：１であることを特徴とする、請求項３７に記載のビデオデコーダ。
【請求項４０】
前記第１の圧縮率が４：１であり、前記第２の圧縮率が８：１であることを特徴とする、請求項３７に記載のビデオデコーダ。
【請求項４１】
前記デコーダは、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される同じ基準フレームのためのデータから直接に得るようにアレンジされており、前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に記憶するための前記手段は、前記第１の圧縮率での前記基準フレームのためのデータのみを記憶するようにアレンジされていることを特徴とする、請求項３５に記載のビデオデコーダ。
【請求項４２】
前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に記憶するための前記手段は、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのためのデータを階層的に記憶するようにアレンジされており、それにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにして、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにすることを特徴とする、請求項４１に記載のビデオデコーダ。
【請求項４３】
前記第２の圧縮率が前記第１の圧縮率の２倍であることを特徴とする、請求項４２に記載のビデオデコーダ。
【請求項４４】
ビデオデコーダの基準フレームメモリへのメモリアクセス帯域幅を減少させるための方法であって、
−圧縮されたビデオデータを可変長デコーディングするステップと、
−内部コード化画像、内部コード化マクロブロック、内部コード化データ情報を逆走査、逆量子化、逆離散コサイン変換デコーディングするステップと、
−ベクトル予測画像およびマクロブロックをデコードする動き補償を行なうステップと、
−デコードされた内部コード化マクロブロックと、デコードされた内部コード化データ情報と、動き補償されたベクトル予測マクロブロックとを基準フレームデータまたは出力フレームデータへと組み合わせるステップと、
−拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するステップと、
−第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するステップと、
−基準フレームデータを解凍することにより、動き補償のための前記手段が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにするステップと、
−前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームにより基準フレームとして使用されるベクトル予測画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率で圧縮された基準フレームにより基準フレームとして使用されないベクトル予測画像を再構成するステップと、
−デコードされた画像データを出力するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４５】
−第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するステップと、
−前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームによってＰ−画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームによってＢ−画像を再構成するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率以下であることを特徴とする、請求項４４または４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率の半分であることを特徴とする、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１の圧縮率が２：１であり、前記第２の圧縮率が４：１であることを特徴とする、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記第１の圧縮率が３：１であり、前記第２の圧縮率が６：１であることを特徴とする、請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
前記第１の圧縮率が４：１であり、前記第２の圧縮率が８：１であることを特徴とする、請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
−前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される同じ基準フレームのためのデータから直接に得るステップと、
−前記第１の圧縮率での前記基準フレームのためのデータのみを前記外部メモリ手段に一時的に記憶するステップと、
を更に含むことを特徴とする、請求項４４から４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのための前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に且つ階層的に記憶することにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにし、それにより、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにするステップを更に含むことを特徴とする、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記第２の圧縮率が前記第１の圧縮率の２倍であることを特徴とする、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
−前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのための前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に且つ階層的に記憶することにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにし、それにより、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにするステップを更に含むことを特徴とする、請求項５１から５３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の用途は、ビデオデコーダの分野に関し、特に簡略化されたメモリアクセスプロファイルを有するビデオデコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオの分野において、殆どの一般的な画像コーディングタイプは、任意の他の画像を参照することなくコード化され且つしばしば基準フレームまたはアンカーフレームと称されるＩ−画像（内部コード化画像）；過去のＩ−基準画像またはＰ−基準画像からの動き補償予測を使用してコード化され且つ基準フレームまたはアンカーフレームと見なされる場合があるＰ−画像（予測コード化画像）；および前の（後方）Ｉ−画像またはＰ−画像およびその後の（前方）Ｉ−画像またはＰ−画像を使用してコード化されるＢ−画像（双方向予測コード化画像）である。これらの画像タイプは、時として、Ｉ，ＰまたはＢフレームとも称される。
【０００３】
ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）圧縮と称される圧縮規格は、前述したフレーム圧縮技術を使用するフルモーションビデオ画像の圧縮および解凍のための方法の組である。ＭＰＥＧ圧縮は、特に動き補償および離散コサイン変換（ＤＣＴ）プロセスの両方を使用するとともに、非常に高い圧縮比をもたらすことができる。この圧縮規格を良く理解するため、Ｂａｒｒｙ  Ｇ．  Ｈａｓｋｅｌｌ、Ａｔｕｌ  ＰｕｒｉおよびＡｒｕｎ  Ｎ．  Ｎｅｔｒａｖｌｉによる「Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ：  Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ＭＰＥＧ−２」（Ｃｈａｐｍａｎ  ＆  Ｈａｌｌにより１９９７年に発行）を参照する。
【０００４】
現在、ＭＰＥＧ−２デコーダなどの殆どのビデオデコーダは、ベクトル制御予測によるＰ−画像およびＢ−画像から前に記憶された基準フレームまでビデオフレームを形成するために外部メモリを使用する。この外部メモリは、それらが独立型のメモリデバイスの主流市場を表わしているため、殆どがＤＲＡＭベースである。ＤＲＡＭベースのメモリは、高い帯域幅性能を得るためにバーストアクセスモードを与える。このことは、単一の読み取りコマンド或いは書き込みコマンドだけを与えることにより多くの連続するデータワード（バースト）がメモリへ転送され或いはメモリから転送されることを意味している。利用可能なデータ帯域幅を活用するため、読み取りアクセスおよび書き込みアクセスはバースト指向でなければならない。ＤＲＡＭベースのメモリは、大きなサイズのバーストのみにおいては、効率的なメモリ転送を有する傾向がある。
【０００５】
第１の欠点は、ベクトル制御予測がメモリ内の１または複数の基準フレームへのランダム位置ブロックベースアクセスを必要とするという点である。ＤＲＡＭベースメモリへの及びＤＲＡＭベースメモリからのそのようなアクセスにおける効率はかなり低い。第２の欠点は、ベクトル予測フレームを再構成するために必要なメモリアクセス帯域幅におけるビデオコンテンツ依存ダイナミクスである。
【０００６】
多くのデジタルシステムはＭＰＥＧ−２を圧縮規格として使用するが、いわゆるメインレベルシステムと高レベルシステムとの間には市場相違がある。両方のシステムにおいては、エンコーダ実施だけではなくデコーダ実施も全く異なっている。処理速度およびメモリ要件における差異は５倍〜６倍である。他の速い来たる市場相違は、単一の高レベルデコーディングおよびダブル高レベルデコードを行なうことができるシステム（オンチップ）間である。デュアル高レベルＭＰＥＧ−２デコーディングの場合、１または複数の従来技術のＭＰＥＧ−２デコーダは、特に外部メモリへのメモリ帯域幅のようなかなりのシステムリソースおよび基準フレーム記憶におけるメモリフットプリントを要求する。
【０００７】
メインストリームＣＭＯＳ性能における向上に起因して、高いデコーディング速度により、高レベルシステムにおいては６倍大きいデコーディングブロックが得られない。残念ながら、メモリ要件は、アクセス帯域幅および容量の両方においてリニアにスケーリングし、それにより、デコーダアーキテクチャに大きな影響を与える。特に、アクセス帯域幅における差は、外部メモリの場合において異なる手法を示す。これは、外部メモリがＣＰＵ、スケーラ、グラフィックスアクセラレータ、画像成分プロセッサなどの他のクライアントと共有されなければならない場合であっても複雑である。他のクラアントと共有するメモリリソースは、ＭＰＥＧデコーダが統合外部メモリを使用するシステムオンチップの一部である場合の一般的な状況である。
【０００８】
既に知られた特許公報ＵＳ６  ０８８  ３９１は、ピクセルデータのＢフレームにおけるメモリシステムに関する。この場合、各Ｂフレームは複数のセクションを含んでおり、また、複数のセクションのそれぞれはフレームの上端フィールドおよび下端フィールドに対応するピクセルデータを含んでいる。メモリシステムは、ピクセルデータを記憶するための複数のセグメントに編成されたメモリを含んでいる。この場合、セグメントの数は、フレームセクションの数＋２つの更なるセクションに等しい。しかしながら、各セグメントはフレームセクションのサイズの半分である。また、メモリシステムは、ピクセルデータを受けて当該ピクセルデータを各フレームの上端および下端フィールドにしたがって分離するセグメント化デバイスを含んでいる。セグメント化デバイスは、セグメントを追跡して前記メモリの２つの利用可能なセグメントを決定し、各フレームの各セクション毎に、上端フィールドからのピクセルデータを利用可能なセグメントのうちの１つに記憶するとともに、下端フィールドからのピクセルデータをメモリの他の利用可能なセグメントに記憶する。インタレースディスプレイためのメモリのセグメントを追跡するために、セグメントポインタテーブルが含められることが好ましい。デコーダシステムは、メモリおよびセグメント化デバイスを含んでおり、また、ビデオデータを受けてピクセルデータにデコードするための再構成ユニットを含んでいるとともに、セグメントからピクセルデータを回収するためのディスプレイ回路を含んでいる。ピクセルデータを記憶して回収するための方法は、ピクセルデータをフィールド毎に分離して各セグメントに記憶するステップを含んでいる。フレームの半分が記憶した後、データはインタレースディスプレイのためのディスプレイ装置により回収される。
【０００９】
米国特許第６  ０８８  ３９１号に係る前述のデコーダシステムおよび方法の欠点は、メモリサイズ要件の部分的な減少のみが可能であり、メモリ帯域幅要件を減少させず、メモリアクセスプロファイルを簡略化しないとともに、必要なメモリアクセス帯域幅におけるダイナミクスを減少させないという点である。
【００１０】
したがって、メモリアクセスプロファイルが簡略化され、メモリアクセス帯域幅におけるダイナミクスが減少されるとともに、メモリサイズ要件およびメモリアクセス帯域幅の更なる減少を達成することができる、ビデオデコーダ及びそれによって実施される関連する方法が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上に鑑みて、本発明の目的は、データ圧縮・解凍と組み合わせて集積メモリバッファを有する改良されたビデオデコーダであって、ビデオコンテンツとは無関係に、外部メモリへの簡単なアクセスプロファイルを達成できるとともに、低く且つ確定的な外部メモリへのメモリアクセス帯域幅を得ることができるビデオデコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、請求項１の特徴部分にしたがって達成される。
【００１３】
拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するための手段と、少なくとも、動きベクトルの垂直開口（範囲）と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列（スライス）とを一時的に記憶するためのバッファ手段と、基準フレームデータを解凍することにより、動き補償（ＭＣ）のための前記手段が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにする手段とを設けることにより、記憶されるべき基準フレームのサイズおよびメモリアクセス帯域幅の要件の両方が減少される。
【００１４】
本発明の更なる目的は、メモリアクセスプロファイルを簡略化するとともに、データ圧縮・解凍と組み合わせて集積メモリバッファを有するビデオデコーダにおけるメモリアクセス帯域幅を減少させるための方法であって、ビデオコンテンツとは無関係に、外部メモリへの簡単なアクセスプロファイルを達成できるとともに、低く且つ確定的な外部メモリへのメモリアクセス帯域幅を得ることができる方法を提供することである。
【００１５】
この目的は、請求項１８の特徴部分にしたがって達成される。
【００１６】
圧縮されたビデオデータを可変長デコーディング（ＶＬＤ）するステップと、内部コード化画像、内部コード化マクロブロック、内部コード化データ情報を逆走査、逆量子化、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）デコーディングするステップと、ベクトル予測画像およびマクロブロックをデコードする動き補償を行なうステップと、デコードされた内部コード化マクロブロックと、デコードされた内部コード化データ情報と、動き補償されたベクトル予測マクロブロックとを基準フレームデータまたは出力フレームデータへと組み合わせるステップと、拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するステップと、少なくとも、動きベクトルの垂直開口（範囲）と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列（スライス）とをバッファ手段に一時的に記憶するステップと、基準フレームデータを解凍することにより、動き補償（ＭＣ）のための前記手段が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにするステップと、デコードされた画像データを出力するステップとを設けることにより、記憶されるべき基準フレームのサイズおよびメモリアクセス帯域幅の要件の両方が減少される。
【００１７】
好ましい実施形態が従属請求項に記載されている。
【００１８】
図中、幾つかの図面の全体にわたって、同様の参照符号は同じような要素を示している。
【００１９】
本発明の更に他の目的および特徴は、添付図面と併せて考慮される以下の詳細な説明から明らかとなる。しかしながら、図面が単に例示的な目的で描かれており、本発明を限定するものとして描かれていないことは言うまでもなく、本発明に関しては添付の請求項が参照されるべきである。また、図面が必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、また、他に示唆されていない限りこれらの図面がここに記載された構造および手続きを単に概念的に示そうとしたものであることは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
外部メモリアクセスプロファイルを簡略化するため、また、ビデオデコーダによる必要な外部メモリアクセス帯域幅におけるダイナミクスを除去するため、本発明においては、メモリを集積することが提案される。この集積メモリはバッファ８として使用され、このバッファ８は、ビデオデータが外部メモリ９からバッファ内へ転送されるときに先入れ先出し（ＦＩＦＯ）モードでアクセスされるとともに、例えばビデオデコーダ内で動きベクトルにより予測フレームを構成するデバイスの先取りユニットによりブロックベースでアクセスされる。バッファ８の機能は、複雑な（ベクトル制御された）メモリアクセスプロファイルおよびメモリアクセス帯域幅におけるダイナミクスを外部メモリ９から隠すことである。
【００２１】
実際に、バッファは、基準フレーム毎に１つのＦＩＦＯを実行する。そのため、ＭＰＥＧ−２デコーダの場合、バッファ８は最大２つのＦＩＦＯを含んでいる。ＦＩＦＯモードにおけるバッファ８のＦＩＦＯ要素の好ましい粒度は１スライスであり、これはマクロブロックの１つの横列（行）である。１つのスライスが画像の水平範囲全体にわたって広がっていると仮定する。この仮定は限定しようとするものではない。なお、実際には、１スライス（すなわち、１つのＦＩＦＯ要素）の転送は、外部メモリ９からの幾つかの効率的なバーストアクセスを要する。好ましい更なる最適化は、バイト数で表わされる１つのＦＩＦＯ要素が、外部メモリ９からの整数のバーストアクセス数によって得られるバイト数と全く等しいことである。
【００２２】
図１は、ＡＴＳＣ高レベルＭＰＥＧ−２デコーディング（＋／−８スライスである＋／−１２８程度の垂直範囲）の実施例の場合におけるそのようなＦＩＦＯのための初期化および更新方法を示している。図中、基準フレームバッファ（ＦＩＦＯ）が８で示されており、基準ポインタが１１で示されており、垂直範囲動きベクトルが１２で示され、外部メモリが９で示されている。デコーダがベクトル予測画像をデコードし始めると仮定する。そのマクロブロックは、左上から始まり、左から右へと走査し、それにより上から下へと移動して右下隅で終わる連続する順序で入力される。最初の状態は、ＦＩＦＯ８が全体の約半分となる状態（図１参照、（左側））であり、これは、動きベクトル１２の垂直開口の半分と更に１スライスとに及ぶ基準フレームの上部である。全ての可能なベクトル基準画像データが正確にＦＩＦＯ８内にあるため、ベクトル予測画像の最初（第１）の入力スライス（Ｓｌｉｃｅ  １）を完全に処理することができる。ベクトル予測画像の第２のスライス（Ｓｌｉｃｅ  ２）の最初（第１）のマクロブロックをデコードしなければならないときには、基準フレームの次のスライスを外部メモリ９からＦＩＦＯ８へ転送しなければならない（図１の中央および右を参照）。ＦＩＦＯ８は全体の約半分であるため、ＦＩＦＯ要素は依然としてドロップされず、あるいは、古いデータがドロップされる。このプロセスは、入力スライスの上端からの垂直オフセットが垂直開口の半分を越えるまで続く。この時点から前では、デコードされるベクトル予測画像は、決してＦＩＦＯ８内の第１のスライスを基準付けることはなく、これにより、この第１のスライスがドロップされる。ベクトル予測画像の次のスライスがデコードされるときには、ＦＩＦＯ８内の第２のスライスがドロップされる。以下、図２に示されるように同様である。これは、基準フレームの最後のスライスがＦＩＦＡ８内にあるまで続く。
【００２３】
ＦＩＦＯ８内の現在の基準フレームのランアウト状態のための有利な手法は、次のベクトル予測画像のデコーディング開始時に次の必要とされる基準フレームのビデオデータをＦＩＦＯ８内の所定の位置に既に有していることである。これは、図３に示されるようにベクトル予測画像の現在のスライスがデコードされており且つ次のスライスが依然としてデコードされるべきであるときに次の必要とされる基準フレームの第１のスライスをＦＩＦＯ８へロードすることによって行なうことができる。予測画像の最後のスライスがデコードされたときに、状態が図１の場合と同様になるが、次の必要とされる基準フレームの第１の部分がＦＩＦＯバッファ８内にある。
【００２４】
ＭＰＥＧ−１およびＭＰＥＧ−２の場合、バッファサイズ（ビット）は、バッファ８内のビデオが解凍されていることを前提に、（画像の水平サイズ全体に及ぶ、動きベクトルの垂直範囲＋マクロブロックの横１列）×ライン当たりのピクセルの最大数×基準フレームの最大数×ピクセル当たりのバイト数×バイト当たりのビット数、以上でなければならない。
【００２５】
ＡＴＳＣのための単一の高レベルＭＰＥＧ−２デコーダは、２５６の動きベクトルの垂直範囲を有するとともに、１つのマクロブロック横列のために１６個のラインを必要とし、また、ライン毎に最大１９２０個のピクセルを有するとともに、最大２つの基準フレームを有しており、ピクセル当たり１．５バイトであり、１バイト当たり明らかに８ビットとなっている。そのため、単一高レベルＭＰＥＧ−２デコーダにおいてデータ圧縮が適用されない場合には、約１３Ｍｂｉｔのバッファメモリが集積されなければならない。この１３Ｍｂｉｔのメモリは、高速ＭＰＥＧデコーディングパイプと共に１つのブロック内に集積することができる。そのようなブロックは、外部メモリ９を必要とすることなく５０／６０Ｈｚでのメインレベルデコーディングに対処することができる。高レベルデコーディングの場合、バッファ８は、最もアクセスが集中する演算であるベクトル制御予測のために使用される。不足している記憶容量は、外部から加えなければならないが、非常に簡単な最小帯域幅のインタフェースだけを必要とする。いずれの場合にも、デコーダの出力は、外部のディスプレイメモリ１３を介して出力部へ供給されなければならず、その段階中に、この出力をグラフィックスおよび他のビデオストリームと混合することができる。一部のメインレベルシステムにおいては、ディスプレイメモリ１３を完全に省くこともできる。
【００２６】
外部メモリ９への簡単なアクセスプロファイルに起因して、本発明においては、外部メモリ９への圧縮および外部メモリ９からの解凍のためにブロックベースメモリ圧縮アルゴリズムを付加することが提案される。任意のブロックベースメモリ圧縮アルゴリズムを付加することができる。しかしながら、拡張可能な圧縮アルゴリズム、例えばその教示内容が参照することにより本願に組み込まれる国際公開第０１１７２６８  Ａ１号に記載されているような圧縮アルゴリズムであることが好ましい。
【００２７】
第１の実施形態に係るビデオデコーダが図４に概略的に示されている。デコーダはＭＰＥＧデコーダであることが好ましい。しかしながら、本発明が、ＭＰＥＧに限定されず、任意の特定のビデオ規格または構成のために使用されても良いことに留意されたい。本発明に係るビデオデコーダは従来技術のビデオデコーダに基づいている。圧縮されたビデオデータは、圧縮データメモリ１から回収されるとともに、データを離散コサイン変換（ＤＣＴ）データへ変換する可変長デコーダ（ＶＬＤ）２によりエントロピーデコードされる。逆スキャナ（ＩＳ）３、逆量子化器（ＩＱ）４、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）５は、内部コード化デルタ情報を処理して、データをピクセルデータのマクロブロックへ変換する。マクロブロック（ＭＢ）は、ＭＰＥＧ規格のための基本的なコーディング単位である。マクロブロックは、ルミナンス（輝度）成分（Ｙ）の１つの１６ピクセル×１６ライン部または４つの８ピクセル×８ラインブロックと、クロミナンス成分Ｃｒ，Ｃｂの幾つかの空間的に対応する８×８ブロックとから成る。クロミナンス値のブロックの数は、特定のどのフォーマットが使用されるかによって決まる。ベクトル予測フレームは、動き補償器１０による外部予測メモリ９からのブロックベースフェッチ（取り出し）及び存在する場合にはデルタ情報の付加によって再構成され、あるいは、内部コード化マクロブロックによって再構成される。
【００２８】
そのような従来技術のＭＰＥＧ−２デコーダは、ビデオ転送速度の２００％となる外部メモリからの最大理論転送速度を必要とする。例えば、６０Ｈｚで１９２０×１０８０インタレースのフォーマットを有する高解像度ビデオは、約９３．３Ｍｂｙｔｅ／ｓである約６２．２Ｍｐｉｘｅｌ／ｓの正味の転送速度（ブランキングが無い）を有している（ＹＵＶ  ４：２：０フォーマットであるとする）。そのため、この場合、従来技術の高レベルＭＰＥＧ−２デコーダは、理論上、最大で１８７Ｍｂｙｔｅ／ｓのメモリアクセス帯域幅を必要とする。しかしながら、システムオンチップは、複雑なメモリアクセスプロファイルに起因して、もっと悪いケースの数字を使用しなければならず、ＳＤＲＡＭは大きなパケットにおいてのみ効率的である。
【００２９】
本発明においては、図５に示されるように、従来技術のデコーダに対して、ビデオデータ圧縮器６、ビデオデータ解凍器７、バッファ８が加えられた。圧縮器６は、拡張可能な圧縮方法を使用して基準フレームデータを圧縮するようになっている。この場合には、後に、前記圧縮された基準フレームデータが外部メモリ手段９に記憶され、これにより、圧縮基準フレームメモリが形成される。その後、圧縮された基準フレームデータが前記外部メモリ９から回収されるとともに、少なくとも、動きベクトルの垂直開口（範囲）と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列（スライス）とが、外部メモリ９と動き補償のための手段１０との間に配置されるバッファ８内に一時的に記憶される。基準フレームデータは解凍器７により解凍され、これにより、動き補償（ＭＣ）のための手段１０は、前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成（復元）することができる。
【００３０】
バッファ８のサイズは、一例において、デコーディングのため（２×１２８＋１６）×１９２０×１．５×２×８＝１２．５３３７６×１０６ビットに等しくても良く、また、スケーラ１４が組み込まれる場合にはライン間変換バッファリングのために更に１６×１９２０×１．５×８≒０．４×１０６ビットが加えられることが好ましく、すなわち、全体で約１３Ｍｂｉｔとなる。外部メモリ９へのアクセスプロファイルは非常に簡単である。しかしながら、基準フレームのサイズは、図６に示されるように、圧縮比およびメモリアクセス帯域幅によって減少された。図６では、デコーディングブロックが１５で示され、ＭＢフォーマット変換器が１６で示されている。なお、図６においては、１つの必要な基準フレームを記憶するためにバッファ８の半分だけが使用される。図７は、Ｐ−画像のための基準フレームがＢ−画像のための基準フレームよりも２倍少なく圧縮された好ましい実施形態を示している。図７の好ましい拡張可能な圧縮方法は、Ｎ：１の比の圧縮データの最上位データの約半分を取ることにより２Ｎ：１の比の圧縮データが簡単に得られるという特性を有している。当業者であれば、最上位圧縮データおよび最下位圧縮データをメモリ内にマッピングすることができ、それにより、外部メモリ９への簡単なアクセスプロファイルおよび効率的なメモリアクセスが得られる。なお、２倍および２階層レベルは、２倍以外および多階層レベルへと拡張することができる。
【００３１】
図５に係る第２の実施形態において、データ圧縮／解凍が前述した方法と僅かに異なる方法で適用される場合には、バッファ８のサイズを更に減少させることができる。データ圧縮は、外部メモリ９への転送前に、デコードされた基準フレームに関して適用される。しかしながら、データ解凍は、バッファ８から取り出されたデータ、したがって圧縮された基準フレームを含んでいるデータに関して適用される。この圧縮されたデータは、外部メモリ９からバッファ８へロードされたものである。データ圧縮方法は、妥当な圧縮係数、低い実施コスト、非常に高い質、反復コーディング／デコーディングのための信頼性、容易なピクセルアクセスの要件を有していることが好ましい。許容できる実施コストおよび十分に高い主観的画質において妥当なデータ圧縮比は２：１および４：１である。当業者によれば、２：１の圧縮比は可逆圧縮と見なされ、４：１の圧縮比は非常に高画質と見なされる。ＭＰＥＧ−２規格においては、多数のＰ−画像をその後にコード化することができ、それにより、特定のマクロブロックがコーデックにより繰り返し圧縮されて解凍される。デコーダがエンコーダにおいて適用されるローカル再構成ループから逸れることを防止するためには、正確な量子化が行なわれなければならない。動き補償されたメカニズムのリアルタイムな動作を可能とするためには、圧縮された領域におけるピクセルへの容易なアクセスが可能とならなければならない。
【００３２】
本発明によって与えられる他の利点は、圧縮および解凍と組み合わせてバッファ８を使用する際、Ｐ−画像およびＢ−画像における基準フレームを異なる圧縮比で与えることができるという点である。Ｐ−画像は、基本的に、Ｐ−画像の連続的な予測のため、したがって、圧縮に起因するエラーを積み重ねる危険性により、Ｂ−画像よりも損なわれない基準フレーム、したがって、Ｂ―画像よりも圧縮されない基準フレームを必要とする。例えば、高レベルＭＰＥＧ−２デコーダにおいて必要なバッファサイズは、Ｐ−画像を再構成するために１つの２：１圧縮基準フレームが使用され且つＢ−画像を再構成するために２つの４：１圧縮基準フレームが使用される場合、約１３Ｍｂｉｔから約３Ｍｂｉｔへと減少される。拡張可能な圧縮を使用する利点は、２：１圧縮基準フレームをメモリに記憶するだけで済むという点である。拡張可能な圧縮方法により、２：１圧縮基準フレームから直接に必要な４：１圧縮基準フレームを得ることが非常に簡単になり、この特徴は当業者に知られている。例えば、２：１圧縮基準フレームを２つの半分の面に分割することができる。最上位データを含む第１の面は４：１圧縮比を表わしており、最下位データを含む第２の面は、第１の面と組み合わさって２：１圧縮基準フレームを表わす。当業者であれば明らかなように、より多くの階層レベルを導入することができ、あるいは、２よりも大きい他のファクタを実施できる。
【００３３】
このように、本発明に係るデコーダは、比較的低いメモリアクセス帯域幅および外部メモリへの容易なアクセスプロファイルで、ダブル高レベルＭＰＥＧ−２、シングル高レベルＭＰＥＧ−２、少なくともデュアルメインレベルＭＰＥＧ−２をデコードすることができる。非再帰的に使用されるベクトル予測画像（例えばＢ−画像）におけるよりも再帰的に使用されるベクトル予測画像（例えばＰ−画像）においてあまり圧縮されない基準フレームを使用する実施形態をバッファ（８）を伴うことなく使用することもできる。利点は、メモリアクセス幅を減少させることができ、集積バッファ（８）が不要になるという点である。しかしながら、欠点は、外部メモリへのメモリアクセスプロファイルが簡略化されないという点である。
【００３４】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るビデオデコーダを概略的に示している。この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態と比べてバッファサイズを減少させなければならない場合に好ましい。フレームの予測がバッファリングされる。バッファ８は、予測フレームの構成前に解凍器７によって解凍される圧縮ビデオデータを含んでいる。一実施例において、デコードするためのバッファメモリの量は、（２×１２８＋１６）×１９２０×１．５×２×８／Ｃ（ビット）に等しい。ここで、Ｃは圧縮比である。例えば、バッファ８のサイズは、４：１の圧縮比が基準フレームに関して適用される場合、約１２．６Ｍｂｉｔではなく３．３Ｍｂｉｔに制限することができる。一般的な概念が図８に示されている。
【００３５】
この第２の実施形態の他の利点は、１つの基準フレームだけが必要であるため、Ｐ−画像における基準フレームをＢ−画像における基準フレームよりも小さい圧縮比で圧縮できるという点である。同じ量のメモリを用いると、Ｐ−画像における基準フレームは、Ｂ−画像における基準フレームよりも最大で２倍低い圧縮を有することができる。
【００３６】
第２の実施形態の好ましい一般概念が図９に示されている。例えば、Ｂ−画像における両方の基準フレームに関しては４：１の圧縮比であり、Ｐ−画像における基準フレームに関しては最小で２：１の圧縮である。なお、拡張可能な圧縮が適用された場合には、２：１の比だけで圧縮される基準フレームの記憶が可能である。利点は、僅かな圧縮で、したがって僅かな欠陥で連続的な予測Ｐ−画像が処理されるという点である。Ｂ−画像は、非連続予測され、したがって、大きく損なわれる可能性があり、そのため、大きい圧縮比を有する場合がある。欠点は、圧縮された基準フレームにおいてメモリフットプリントが２倍大きいという点である。
【００３７】
Ｂ−画像およびＰ−画像に関しては、６：１および３：１の圧縮比をそれぞれ有する場合、同様の計算により２．１Ｍｂｉｔのバッファメモリが得られる。図１０および図１１は、同じ基本的概念における異なる実施オプションを示している。
【００３８】
また、本発明は、メモリアクセスプロファイルを簡略化するとともに、ビデオデコーダの基準フレームメモリへのメモリアクセス帯域幅におけるダイナミクスを減少させるための方法であって、圧縮されたビデオデータを可変長デコーディング（ＶＬＤ）するステップと、内部コード化画像、内部コード化マクロブロック、内部コード化データ情報を逆走査、逆量子化、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）デコーディングするステップと、ベクトル予測画像およびマクロブロックをデコードする動き補償を行なうステップと、デコードされた内部コード化マクロブロックと、デコードされた内部コード化データ情報と、動き補償されたベクトル予測マクロブロックとを基準フレームデータまたは出力フレームデータへと組み合わせるステップと、拡張可能な圧縮方法を使用して前記基準フレームデータを圧縮するステップと、少なくとも、動きベクトルの垂直開口（範囲）と基準フレーム当たりのビデオラインにおけるマクロブロックの横一列（スライス）とをバッファ手段に一時的に記憶するステップと、基準フレームデータを解凍することにより、動き補償（ＭＣ）のための前記手段が前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成できるようにするステップと、デコードされた画像データを出力するステップとを含む方法に関する。
【００３９】
１つの実施形態において、前記方法は、前記圧縮された基準フレームデータを外部メモリ手段に記憶するステップと、前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段から回収するステップと、前記回収された基準フレームデータを解凍するステップと、前記解凍された基準フレームデータを前記バッファ手段に一時的に記憶するステップと、前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成するステップとを更に含んでいる。
【００４０】
他の実施形態において、前記方法は、前記圧縮された基準フレームデータを外部メモリ手段に記憶するステップと、前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段から回収するステップと、前記圧縮された基準フレームデータを前記バッファ手段に一時的に記憶するステップと、前記一時的に記憶された基準フレームデータを解凍するステップと、前記解凍された基準フレームデータを利用してベクトル予測画像およびマクロブロックを再構成するステップとを更に含んでいる。
【００４１】
他の実施形態において、前記方法は、第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するステップと、前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームにより基準フレームとして使用されるベクトル予測画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率で圧縮された基準フレームにより基準フレームとして使用されないベクトル予測画像を再構成するステップとを更に含んでいる。
【００４２】
更なる他の実施形態において、前記方法は、第１の圧縮率および第２の圧縮率で１つの基準フレームを圧縮するステップと、前記第１の圧縮率で圧縮された基準フレームによってＰ−画像を再構成するとともに、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームによってＢ−画像を再構成するステップとを更に含んでいる。
【００４３】
前記方法の更に他の実施形態においては、前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率以下である。
【００４４】
前記方法の更に他の実施形態においては、前記第１の圧縮率が前記第２の圧縮率の半分である。
【００４５】
前記方法の更に他の実施形態においては、前記第１の圧縮率が２：１であり、前記第２の圧縮率が４：１である。
【００４６】
前記方法の更に他の実施形態においては、前記第１の圧縮率が３：１であり、前記第２の圧縮率が６：１である。
【００４７】
前記方法の更に他の実施形態においては、前記第１の圧縮率が４：１であり、前記第２の圧縮率が８：１である。
【００４８】
更に他の実施形態において、前記方法は、前記第２の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される同じ基準フレームのためのデータから直接に得るステップと、前記第１の圧縮率での前記基準フレームのためのデータのみを前記外部メモリ手段に一時的に記憶するステップとを更に含んでいる。
【００４９】
更に他の実施形態において、前記方法は、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのための前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に且つ階層的に記憶することにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにし、それにより、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにするステップを更に含んでいる。
【００５０】
前記方法の更に他の実施形態においては、前記第２の圧縮率が前記第１の圧縮率の２倍である。
【００５１】
更に他の実施形態において、前記方法は、前記第１の圧縮率を用いて圧縮される前記基準フレームのための前記圧縮された基準フレームデータを前記外部メモリ手段に一時的に且つ階層的に記憶することにより、記憶された第１のサブ画像が前記第１の圧縮率よりも大きい前記第２の圧縮率を用いて圧縮された同じ基準フレームを表わす最上位データを含み且つ第２のサブ画像が最下位データを含むようにし、それにより、両方のサブ画像が共に前記第１の圧縮率を用いて圧縮された基準フレームのためのデータを表わすようにするステップを更に含んでいる。
【００５２】
更に他の実施形態において、前記方法は、前記バッファ手段が集積メモリバッファであることを含んでいる。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態に適用される本発明の基本となる新規な特徴を図示して説明して指摘してきたが、当業者であれば本発明の思想から逸脱することなく例示したデバイスの形態および詳細並びにそれらの動作において様々な省略、代用、変更を行なうことができることは言うまでもない。例えば、ほぼ同じ方法でほぼ同じ機能を果たすことにより同じ結果を得る要素及び／又は方法の全ての組み合わせが本発明の範囲内に入ることは言うまでもない。また、本発明の任意の開示された形態または実施例に関連して図示し及び／又は説明した構造及び／又は要素及び／又は方法ステップが、設計上の選択の一般的な事柄として、任意の他の開示され或いは説明され或いは提案された形態または実施例に組み込まれても良いことは言うまでもない。したがって、本発明は、本明細書に添付された請求の範囲によって記載されているようにのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】ＦＩＦＯにおける初期化および更新方法を示している。
【図２】図１に従ったＦＩＦＯにおける初期化および更新方法を更に示している。
【図３】図１および図２に従ったＦＩＦＯにおける初期化および更新方法を更に示している。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るビデオデコーダの概略図を開示している。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るビデオデコーダの概略図を開示している。
【図６】圧縮率およびメモリアクセス帯域幅によって基準フレームのサイズがどのように減少されたかを示している。
【図７】Ｐ−画像のための基準フレームがＢ−画像のための基準フレームよりも２倍少なく圧縮された好ましい実施形態を示している。
【図８】第２の実施形態の一般概念を示している。
【図９】第２の実施形態の好ましい一般概念を示している。
【図１０】第２の実施形態の第１の他の実施オプションを示している。
【図１１】第２の実施形態の第２の他の実施オプションを示している。
【符号の説明】
【００５５】
１  圧縮データメモリ
２  可変長デコーダ
３  逆スキャナ
４  逆量子化器
５  逆離散コサイン変換
６  ビデオデータ圧縮器
７  ビデオデータ解凍器
８  バッファ
９  外部メモリ
１０  動き補償のための手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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