(57)【要約】【課題】  メモリアクセス頻度を抑えることで、帯域の広いメモリバスシステムを用いることなく高精細な画像信号を復号可能とする。【解決手段】  予測符号化により符号化された画像信号を復号する復号装置において、前記符号化された画像信号を記憶するメモリと、前記メモリに記憶された参照画像信号を用いて前記画像信号を復号する予測復号手段と、これから復号すべき画像信号が記憶されている前記メモリのアドレスと直前に復号した画像信号の参照画像信号が記憶されていた前記メモリのアドレスとを比較し、この比較結果に応じて前記予測復号手段に対する前記参照画像信号の読み出しを制御する制御手段とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測符号化により符号化された画像信号を復号する復号装置において、
前記符号化された画像信号を記憶するメモリと、
前記メモリに記憶された参照画像信号を用いて前記画像信号を復号する予測復号手段と、
これから復号すべき画像信号が記憶されている前記メモリのアドレスと直前に復号した画像信号の参照画像信号が記憶されていた前記メモリのアドレスとを比較し、この比較結果に応じて前記予測復号手段に対する前記参照画像信号の読み出しを制御する制御手段とを備える復号装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記直前の参照画像信号のメモリアドレスと、これから復号すべき画像信号の参照画像信号のメモリアドレスとが等しい場合、前記復号すべき画像信号の参照画像信号の読み出しを禁止し、前記予測復号手段は前記直前の参照画像信号を用いて前記復号すべき画像信号を復号することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記比較の結果、前記復号すべき画像信号の参照画像信号の一部が前記直前の参照画像信号の一部に含まれている場合、前記復号すべき画像信号の参照画像信号のうち、前記直前の参照画像信号以外の部分のみを前記メモリから読み出し、前記予測復号手段は前記直前の参照画像信号の一部と今回読み出された参照画像信号とを用いて前記復号すべき画像信号を復号することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項４】
前記画像信号は所定数の画素からなるブロック毎に予測符号化されており、前記制御手段は前記ブロック毎に前記復号すべき画像信号の参照画像信号のアドレスと前記直前の参照画像信号のアドレスとを比較することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項５】
前記画像信号は動き補償予測符号化されており、前記制御手段は前記符号化された画像信号に付加されている動きベクトルに基づいて前記ブロック毎の前記参照画像信号のアドレスを検出することを特徴とする請求項４記載の復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は復号装置に関し、特には、予測符号化された画像信号の復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のＴＶ放送方式として、デジタルＴＶ放送が注目されている。
【０００３】
そのため、デジタルＴＶ放送用受信デコーダ（以下ＳＴＢ；セットトップボックスと呼ぶ）の開発が進められると共に、日本においても放送衛星を用いたデジタルＴＶ放送が開始されている。このデジタル放送においては、ＨＤＴＶとよばれる高精彩な画像をＭＰＥＧ２圧縮方式を用いてデジタルで伝送されている。
【０００４】
一方、これらの高精彩なデジタル放送を、ＳＤＴＶとよばれる通常の解像度のデジタル放送を復号化する復号装置を複数使用して、ＨＤＴＶの高解像度の信号を復号する方式が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、４つの復号化装置を並列に動作させＨＤＴＶ信号を復号する方式が提案されている。また、動き補償の参照データをメモリから読み出す方法についても提案されている。
【０００６】
図５は、この様にＭＰＥＧ２方式にて符号化されて送信されたテレビジョン放送を受信し、これを復号して出力する受信装置の一般的な構成を説明した図である。
【０００７】
まず、不図示のアンテナもしくはケーブルにより供給された信号はチューナ部５０１に入力される。チューナ部５０１は受信した信号に対して復調、誤り訂正等の処理を施し、トランスポートストリームと呼ばれる形式のデジタルデータを生成し、デマルチプレクサ５０３へ出力する。
【０００８】
デマルチプレクサ５０３は、映像信号は可変長復号化器５０５へ出力するとともに、音声信号はオーディオデコーダ５１９へ出力する。可変長復号器５０５では、可変長符号化されたデータを復号し、動きベクトルは動き補償器５１１へ出力するとともに、可変長復号化されたＤＣＴ係数に関しては逆量子化器５０７へ出力する。逆量子化器５０７では、量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化しＤＣＴ係数としてＩＤＣＴ変換器５０９へ出力する。ＤＣＴ変換器５０９では、ＤＣＴ係数を差分の画像データに変換し、動き補償器５１１へ出力する。動き補償器５１１では、可変長復号化器５０５から入力される動きベクトルを用いて、参照画像をメモリ５１３から読み出す。そして、動き補償器５１１は、ＩＤＣＴ変換器５０９から出力される差分の画像データと、メモリ５１３から読み出した参照画像を加算し、復号画像としてメモリ５１３へ出力する。メモリ５１３は、動き補償器５１１により、動きベクトルをもとに計算したアドレス位置から参照画像を読み出し、動き補償器５１３へ出力するとともに、動き補償器５１１から出力される復号画像を記録する。
【０００９】
ここで、ＨＤＴＶなどの高精彩で、大容量の画像データを高速で読み出し、記録するために、動き補償器５１１とメモリ５１３の間では、比較的広いバスで接続されている。特許文献１で説明されているように、通常データバスは６４ビット程度で接続され、８バイト単位でアクセスされている。
【００１０】
一方、参照画像の精度は半画素位置までの精度を有しており、半画素精度の参照データを生成するために、隣接する画素の平均をとることで半画素データ生成している。そのため、マクロブロックの大きさと同じ大きさの参照データをメモリから読み出せばよいはずなのだが、半画素精度の参照画像を生成するために、水平１画素、垂直１ライン分余分に読み出さなければならない。
【００１１】
また、上記８バイト単位でメモリのアクセスをおこなうとすると、水平方向に関しては８画素余分によみだすこととなる。
【００１２】
図６は、上記８バイト単位でアクセスすることを説明した図である。
【００１３】
例えば、動きベクトルから求めた参照画像のメモリの先頭アドレスが、８（ｎ＋１）から８（ｎ＋２）の間にあるとすると、８バイトアクセスのために、８（ｎ＋１）から読み出すこととなる。また、輝度信号のマクロブロックの水平サイズが１６、垂直サイズが１６とすると、水平方向は、半画素予測のために１７画素を読みだすことになり、８バイトアクセスのために、最終的には水平方向は２４画素読み出すことになる。また垂直は１７ライン読み出す。
【００１４】
そして、動き補償器５１１では、本来必要な水平１７画素、垂直１７ラインの画素を用いて復号画像を生成する。
【００１５】
図７は、動き補償器５１１の内部にある、メモリ５１３から参照画像を読み出すために必要なアドレス生成部分を説明した図である。
【００１６】
カウンター７０１は、現在復号処理を行っているマクロブロックの位置を表すカウンター回路であり、マクロブロックが１つ処理が終わることにより１つカウントアップし、アドレス発生器７０３へ出力する。
【００１７】
一方、動きベクトルは、図５中の可変長復号化器５０５からアドレス発生器７０３に入力される。アドレス発生器７０３は、マクロブロックのカウンター値と動きベクトルから、メモリ５１３の読み出しアドレスを計算しアドレスマスク器７０５へ出力する。アドレスマスク器７０５は、メモリへの８ｂｙｔｅアクセスのために、アドレスの下位３ビットを削除もしくはマスクし，メモリ５１３のアドレスに接続する。
【特許文献１】特開平１０−１７８６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記従来例では、本来参照画像は水平１７画素分をメモリから読み出すだけで良いはずなのに、８バイトアクセスのために２４画素も読み出さなければならず、メモリへのアクセス量が増大していた。とくに、ＨＤＴＶ等の大画面の画像を復号する場合には、メモリのアクセス頻度が大きくなり、メモリの転送帯域を越えるという問題があった。
【００１９】
本発明は前述の如き問題を解決し、メモリアクセス頻度を抑えることで、帯域の広いメモリバスシステムを用いることなく高精細な画像信号を復号可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明においては、予測符号化により符号化された画像信号を復号する復号装置において、前記符号化された画像信号を記憶するメモリと、前記メモリに記憶された参照画像信号を用いて前記画像信号を復号する予測復号手段と、これから復号すべき画像信号が記憶されている前記メモリのアドレスと直前に復号した画像信号の参照画像信号が記憶されていた前記メモリのアドレスとを比較し、この比較結果に応じて前記予測復号手段に対する前記参照画像信号の読み出しを制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００２１】
前回参照した画像のメモリアドレスと現在参照したいメモリのアドレスが等しい場合には、メモリからの参照画像の読み出しを行わないことにすることで、メモリアクセスを削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は、前述の如きテレビジョン放送の受信装置における復号部において、特にその動き補償器内部にあるアドレス生成部分の構成を示した図である。本形態において、図１に記載した部分以外の部分の構成並びに処理については、図５に記載された構成並びに処理と同様である。
【００２４】
カウンター１０１は、現在復号処理を行っているマクロブロックの位置を表すカウンター回路であり、マクロブロック１つ処理が終わることにより１つカウントアップし、アドレス発生器１０３へ出力する。アドレス発生器１０３はマクロブロックのカウンター値と動きベクトルから、メモリの読み出しアドレスを計算しアドレスマスク器１０５へ出力する。
【００２５】
アドレスマスク器１０５は、メモリへの８ｂｙｔｅアクセスのために、アドレスの下位３ビットを削除もしくはマスクし，遅延器１０７と比較器１０９、スイッチ１１１の端子ａへ出力する。
【００２６】
比較器１０９は、１つ前の参照画像のメモリアドレスと現在参照したい画像のアドレスとを比較し、スイッチ１１１を制御する。
【００２７】
比較器１０９は、１つ前の参照画像のメモリアドレスと現在復号処理を行っているの参照マクロブロックアドレスが等しいならば、スイッチ１１１を切断し、メモリから参照画像の読み出しを行わない。
【００２８】
また、比較器１０９は、１つ前の参照画像のメモリアドレスと現在復号処理を行っているの参照マクロブロックアドレスが等しくないならば、スイッチ１１１を接続し、メモリから参照画像の読み出しを行う。
【００２９】
アドレスマスク器１０５から出力されるアドレスは、下位３ビット削除もしくは、マスクされているので、比較的前回使用したメモリアドレスと等しくなりやすい。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、前回参照した画像のメモリアドレスと現在参照したい画像のメモリアドレスを比較し、前回参照した画像のメモリアドレスと現在参照したいメモリのアドレスが等しい場合には、メモリからの参照画像の読み出しを行わないことにすることで、メモリアクセスを削減することができる。
【００３１】
次に、第２の実施例を説明する。
【００３２】
図２は、第２の実施例を説明した図である。
【００３３】
図２中（ｂ）は、復号処理を行っているマクロブロックを表しており、ひとつ処理が終われば水平方向に１６画素分移動することを示している。
【００３４】
一方、図２中（ａ）は、参照画像を示しており、上記説明したとおり水平方向に２４画素分転送を行うことを示している。
【００３５】
一般に、隣接するマクロブロックの動きベクトルには相関があり、例えばここで、一つ前のマクロブロックの動きベクトルと現在復号処理を行っているマクロブロックの動きベクトルが等しいとすると、参照画像のはじめの８画素分は前回すでに転送を行っていることになる。
【００３６】
そこで、すでに転送されている参照画像は転送しないこととし、足りない領域のみを転送こととする。
【００３７】
図２中、Ａ領域は前回転送済みの領域を示しており、Ｂ領域は今回転送する領域を示している。
【００３８】
図３は第２の実施例を説明した図である。
【００３９】
カウンター３０１は、現在復号処理を行っているマクロブロックの位置を表すカウンター回路であり、マクロブロック１つ処理が終わることにより１つカウントアップし、アドレス発生器３０３へ出力する。アドレス発生器３０３はマクロブロックのカウンター値と動きベクトルから、メモリの読み出しの先頭アドレスを計算しアドレスマスク器３０５へ出力する。アドレスマスク器３０５は、メモリへの８ｂｙｔｅアクセスのために、アドレスの下位３ビットを削除もしくはマスクし，遅延器３０７と比較器３０９、またアドレス変更器３１３へも出力する。
【００４０】
比較器３０９は、１つ前の参照画像のメモリアドレスと現在参照したい画像のアドレスとを比較し、以下のようにアドレス変更器３１３とスイッチ３１１と水平サイズ設定器３１５を制御する。
【００４１】
比較器３０９は、１つ前の参照画像のメモリアドレスと現在参照したい画像のアドレスが等しいならば、第１の実施例と同様にスイッチ３１１を切断し、メモリから参照画像の読み出しを行わない。また、比較器３０９は、図４中（ａ）で示されるように、１つ前の参照画像のメモリアドレスが現在参照したい画像のアドレスよりも８画素分小さければ、現在参照したい画像のメモリアドレスに１６を加算する。ただし、アドレスマスク器３０５で下位３ビット切り捨てているならば２を加算する。また、水平サイズ設定器３１５は、１回に８バイト転送できるので１に設定する。
【００４２】
比較器３０９は、１つ前の参照画像のメモリアドレスが現在参照したい画像のアドレスよりも１６画素分小さければ、現在参照したい画像のメモリアドレスに８を加算する。ただし、アドレスマスク器３０５で下位３ビット切り捨てているならば１を加算する。また、水平サイズ設定器３１５は、１回に８バイト転送できるので２に設定する。
【００４３】
また比較器３０９の結果が上記いずれの場合にも該当しない場合は、アドレス変更器３１３は現在参照したい画像のメモリアドレスに設定する。また、水平サイズ設定器３１５は、１回に８バイト転送できるので３に設定する。
【００４４】
この様に、本形態においては、前回参照した画像領域については、新たに転送をおこなわないことにより、メモリアクセスの頻度を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３】第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５】受信装置の構成を示す図である。
【図６】従来の参照画像信号の読み出し処理を示す図である。
【図７】従来の参照画像信号の読み出しアドレス生成回路の構成を示す図である。
【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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