DE19643672C2 - Verfahren zum Decodieren eines Videobitstroms nach MPEG-Standard - Google Patents
Verfahren zum Decodieren eines Videobitstroms nach MPEG-StandardInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Decodieren von Bitströmen nach dem MPEG-Standard.
Ein übliches Verfahren zum Decodieren von Videobitströmen
nach dem MPEG-Standard wird unter Bezug auf die beiliegende
Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems einer
üblichen Einrichtung zum Decodieren von Videobitströmen nach
dem MPEG-Standard, die Fig. 2a bis 2d zeigen
Blockschaltbilder zum Darstellen von
Rahmenspeicherstrukturen, die Fig. 3 zeigt eine
Prediktorstruktur zwischen I-, P- und B-Bilddaten in einer
Einrichtung zum Decodieren eines Videobitstroms nach dem
MPEG-Standard.
Allgemein wird jeder Videorahmendatenwert in einem digitalen
Videosystem nach dem MPEG-Standard in Pixeleinheiten
spezifiziert, in dem ein enormer Umfang an Information eine
Videokompressionstechnik (oder -codiertechnik) erfordert, mit
der sich der Umfang an Information für eine wirksame
Übertragung oder Speicherung reduzieren läßt. Die
Videokompressionstechnik nützt überwiegend eine Technik zum
Eliminieren duplizierter Information, die zwischen
Videorahmen im Raum- und Zeitbereich vorliegt. Die Duplizität
im Raumbereich ergibt sich aufgrund der geringfügigen
Veränderungsrate zwischen benachbarten Pixel innerhalb eines
Videorahmens, und die Duplizität im Zeitbereich ergibt sich
aufgrund der geringen Veränderungsrate zwischen benachbarten
Videorahmen, d. h. der Veränderung der Bewegung eines Objekts.
Wie allgemein bekannt, wird ein MPEG-(Moving Picture Expert
Group)-Standard-Videobitstrom auf einer Übertragungsseite
durch Unterteilung in drei Teile codiert. Die drei Teile sind
ein I-(Intra-codierter)-Bildvideobitstrom, ein P-
(prediktorcodierter)-Bildvideobitstrom und ein B-
(bidirektional prediktorcodierter)-Bildvideobitstrom. Bei
diesen drei Bitströmen besteht der grundlegendste
Videobitstrom in dem I-Videobitstrom, der als Referenzdatum
für die Bildung des P-Videobitstroms benützt wird. Zusätzlich
werden der I-Videobitstrom und der P-Videobitstrom als
Referenzdatum zur Bildung des B-Videobitstroms eingesetzt.
Somit wird eine Komprimierung von Bewegtbildern möglich.
Werden die komprimierten und drei unterschiedliche Arten von
Videobitströmen bei der Empfangsseite decodiert, so liegt
dort dieselbe Beziehung vor, wie die Beziehung auf der
Übertragungsseite.
Unter Bezug auf die Fig. 1 ist gezeigt, daß eine Einrichtung
zum Decodieren allgemeiner MPEG-Standardbitströme einen
Speicher 10 zum Empfangen und Speichern der komprimierten und
drei unterschiedlichen Arten von Videobeitströmen enthält,
sowie einen Steuerteil 20 zum Steuern der Decodierung und
einen Decodierer 30 zum Decodieren der I-, P- und B-
Videobitströme unter Einsatz der zuvor erwähnten Beziehung,
sowie zum Speichern der decodierten Videorahmendaten in dem
Speicher 10 in Folge. Die Decodiereinrichtung der Fig. 1 ist
mit einer Anzeige 40 zum Anzeigen der decodierten
Videobitströme verbunden, die in dem Speicher 10 gespeichert
sind, und zwar unter Steuerung des Steuerteils 20 bei einem
Bildschirm, sowie mit einer Speichereinrichtung 50 zum
Speichern der decodierten Videorahmendaten, die in dem
Speicher 10 gespeichert sind, durch den Steuerteil 20, und
einer Übertragungsleitung für die Übertragung der decodierten
Videorahmendaten, die in dem Speicher 10 gespeichert sind,
durch den Steuerteil 20.
Unter Bezug auf die Fig. 2a ist zu erkennen, daß der in der
Fig. 1 gezeigte Videorahmenspeicher 10 einen ersten Bereich
10a zum Speichern der decodierten I-Videorahmendaten in Folge
enthält, sowie einen zweiten Bereich 10b zum Speichern der
decodierten I-Videorahmendaten, einen dritten Bereich 10c zum
Speichern der decodierten P-Videorahmendaten und einen
vierten Bereich 10d zum Speichern der decodierten B-
Videorahmendaten.
Zum Implementieren eines Bewegtbilds können die MPEG-
Standardbitströme lediglich zwei Arten von Bitströmen
enthalten, d. h. die I- und P-Bildbitströme. In diesem Fall
wird der vierte Bereich des in Fig. 2a gezeigten Speichers
nicht benützt, und es wird lediglich der erste bis dritte
Bereich 10a-10c benützt. In diesem Zusammenhang können der
in Fig. 2a gezeigte zweite Bereich 10b und der dritte Bereich
10c wie in Fig. 2b dargestellt werden; der zweite Bereich 10b
kann in einen Bereich 10b1 zum Speichern eines oberen
Abschnitts der I-Bildvideorahmendaten und einen Bereich 10b2
zum Speichern eines unteren Abschnitts desselben unterteilt
werden, und der dritte Bereich 10c kann in einen Bereich 10c1
zum Speichern eines oberen Abschnitts zum Speichern der P-
Bildvideorahmendaten und einen Bereich 10b2 zum Speichern
eines unteren Abschnitts derselben unterteilt werden.
Bei dem üblichen Decodierverfahren speichert bei Empfang der
komprimierten I-, P- und B-Bild-Videobitströme von der
Übertragungsseite (beispielsweise von einer Sendestation) der
in Fig. 1 gezeigte Speicher 10 in Folge die Videobitströme.
Unter Steuerung des Steuerteils 10 liest der Decodierer 30
die gespeicherten Videobitströme in Folge und decodiert dies
als I-, P- und B-Bild-Videorahmendaten, die anschließend in
den zugeordneten Bereichen 10b-10d des Speichers 10 durch
den Steuerteil 20 gespeichert werden. Da jeder der zweiten
bis vierten Bereiche 10b-10d nach Fig. 2b zum Speichern der
zugeordneten decodierten Videorahmendaten ausgebildet ist,
weist jeder von diesen eine Kapazität zum Speichern eines
gesamten Videorahmendatenwerts auf. Sobald die I-, B- und P-
Bildvideorahmendaten in den zugeordneten Bereichen 10b-10d
des Speichers 10 vollständig gespeichert sind, zeigt der
Steuerteil 20 diese an der Anzeige 40 an, überträgt sie im
Fall einer Anforderung an eine andere Speichereinrichtung 50
oder überträgt sie über die Übertragungsleitung für die
Übertragung zu einer anderen Einrichtung. Der Decoder 30
bezieht sich auf einen Rückwärts-I-Bildvideobitstrom, der in
dem ersten Bereich 10a gespeichert ist, einen B-
Bildvideobitstrom und einen Rückwärts-P-Bildvideobitstrom
dann, wenn der Decoder 30 den P-Bildvideobitstrom decodiert.
Bei. Codierung auf der Übertragungsseite weist jeder der MPEG-
Standard-Videobitströme ein System auf, wie es in Fig. 2b
gezeigt ist. Unter Bezug auf die Fig. 2b ist zu erkennen, daß
einer der gemäß dem MPEG-Standard komprimierten
Videobitströme einen oberen Abschnitt 60 und einen unteren
Abschnitt 70 enthält, wobei jeder dieser Abschnitte ein
oberes Feld 60a und 70a und ein unteres Feld 60b und 70b
aufweist.
Eine Folge einer Bildreproduktion anhand eines MPEG-
Standardbitstroms mit der zuvor erläuterten Systematik wird
nun unter Bezug auf die Fig. 2c erläutert. Die Fig. 2c stellt
ein Zwischenabtast-NTSC-Sendesystem dar, das als Beispiel
gewählt wurde.
Unter Bezug auf die Fig. 2b ist zu erkennen, daß Abtastzeilen
1, 3, . . ., 239, die zu dem obersten Feld 60a des oberen
Abschnitts 60 gehören, in dem ersten Zeitpunkt auf einem
Bildschirm angezeigt werden, und daß Abtastzeilen 241, . . .,
477 und 479, die zu dem obersten Feld 70a des unteren
Abschnitts 70 gehören, anschließend auf dem Bildschirm
angezeigt werden. Anschließend werden Abtastzeilen 2, 4, . . .,
240, die zu dem unteren Feld 60b des oberen Abschnitts 60
gehören, auf einem Bildschirm angezeigt, und Abtastzeilen
242, . . ., 478 und 480, die zu dem untersten Feld 70b des
unteren Abschnitts 70 gehören, werden auf dem Bildschirm
angezeigt. Dies bedeutet, daß - wie in Fig. 2c gezeigt - das
oberste Feld 60a des oberen Abschnitts 60 und das oberste
Feld 70a des unteren Abschnitts 70 die Bestandteile eines
ungeraden Feldes bilden, und daß das untere Feld 60b des
oberen Abschnitts 60 und das unterste Feld 70b des unteren
Abschnitts 70 ein gerades Feld bilden. Wie allgemein bekannt,
bilden ein ungerades Feld und ein gerades Feld einen
Videorahmen. Zusätzlich werden bei der Zwischenabtastung
zunächst ungeradzahlige Abtstzeilen an dem Bildschirm
angezeigt, und anschließend werden die geradzahligen
Abtastzeilen auf dem Bildschirm angezeigt.
Gemäß der vorhergehenden Erläuterung werden in dem üblichen
Decodierverfahren durch Decodierung in dem Decodierer 30 alle
I-, P- und B-Videorahmendaten erhalten, und sämtliche Daten
werden in den zugeordneten Bereichen 10b-10d des Speichers
10 gespeichert und von dem Steuerteil 20 gemäß der
festgelegten Folge angezeigt. Demnach sollte jeder der
Bereiche 10b-10d des Speichers 10 eine Kapazität aufweisen,
mit der sich sämtliche Videorahmendaten jedes Bilds speichern
lassen.
Die Fig. 2d zeigt ein Diagramm zum Darstellen von Details des
zweiten Bereichs 10b und des dritten Bereichs 10c in dem
Speicher 10 für die in Fig. 2a gezeigten I- und P-
Videorahmendaten.
Unter Bezug auf die Fig. 2d ist zu erkennen, daß in dem
Speicher 10 der zweite Bereich 10b einen Abschnitt 10b1 zum
Speichern des oberen Abschnitts und einen Abschnitt 10b2 zum
Speichern des unteren Abschnitts der I-Bildvideorahmendaten
enthält. Zusätzlich enthält der dritte Bereich 10c einen
Abschnitt 10c1 zum Speichern des oberen Abschnitts und einen
Bereich 10c2 zum Speichern des unteren Abschnitts der P-
Bildvideorahmendaten. Eine Kapazität jedes dieser Abschnitte
entspricht 25% der Kapazität, mit der sich sämtliche I- und
P-Bildvideorahmendaten Speichern lassen.
Die derart in dem zweiten bis vierten Bereich 10b-10d des
Speichers 10 gespeicherten I-, P- und B-Bildvideorahmendaten
werden entweder über die Anzeige 40 gemäß einer festgelegten
Folge angezeigt oder in der Speichereinrichtung 50 übertragen
oder an eine andere Einrichtung über die Übertragungsleitung
übertragen, und zwar durch den Steuerteil 20.
Die Fig. 3 zeigt ein Referenzsystem zum Codieren zwischen den
I-, P- und B-Bildvideorahmen bei dem MPEG-Standard.
Bei dem MPEG-Standard wird eine I-Folge eines Bewegtbilds in
mehrere Videorahmen codiert, d. h. in Einheiten von
Gruppeneinheiten. Die Gruppe enthält mehrere Videorahmen. Wie
erläutert, enthalten die mehreren Videorahmen jeder Gruppe I-
(intracodierte)-Videorahmendaten, P-(prediktorcodierte)-
Videorahmendaten und B-(bidirektional prediktorcodierte)-
Videorahmendaten.
Die Referenzbeziehung zwischen diesen drei Videorahmendaten
ist ebenfalls in Fig. 3 gezeigt.
Unter Bezug auf die Fig. 3 ist zu erkennen, daß in jeder
Gruppe P-Bildvideorahmendaten unter Bezug auf deren Vorwärts-
I-Bildvideorahmendaten codiert werden und daß B-
Bildvideorahmendaten unter Bezug auf deren Rückwärts-I-
Bildvideorahmendaten und deren Vorwärts-P-
Bildvideorahmendaten codiert werden. Diese Rahmendaten weisen
auch dieselben Beziehungen beim Codieren auf. Die Pfeile in
der Fig. 3 geben Bezugsrichtungen/Referenzrichtungen wieder.
Da der I-Bildvideobitstrom ledilgich mit Information im
Zusammenhang mit sich selbst codiert wird, ist das
Kompressionsverhältnis nicht vergleichsweise hoch. Der P-
Bildvideobitstrom wird unter Bezug auf einen Rückwärts-I-
Bildrahmen oder einen anderen Rückwärts-P-Bildrahmen codiert.
In diesem Fall läßt sich aufgrund der Tatsache, daß der P-
Bildvideobitstrom durch synchrone Kompensierung codiert wird,
ein Kompressionsverhältnis erzielen, das höher als beim I-
Bildvideobitstrom ist. Jedoch können aufgrund der Tatsache,
daß der P-Bildrahmen unter Bezug auf einen Rückwärts-P-
Bildrahmen jederzeit codiert wird, leichte Decodierfehler
auftreten. In der Zwischenzeit ist der B-Bildrahmen unter
gleichzeitigem Bezug auf Rückwärts- und Vorwärts-I- und P-
bilder codiert, und ein hochkomprimierter B-Bildvideorahmen
ist erhältlich. Bei dem MPEG-Algorithmus werden die
Frequenzen und Positionen der I-Bildrahmen in Abhängigkeit
von einer Zufallszugänglichkeit oder einer Frequenz eines
Szenenwechsels ausgewählt. Allgemein bestehen enge
Beziehungen zwischen Videorahmen bei einem Bewegtbild.
Kommen sämtliche I-, P- und B-Bildvideorahmendaten nach dem
MPEG-Standard zur Anwendung, so beträgt die Maximalgröße
eines Bilds ungefähr 1,49 Mbyte bei dem NTSC-Sendesystem und
1,78 Mbyte bei dem PAL-Sendesystem. Demnach ist eine
Speichergröße für diese Kapazitäten beim Decodieren
erforderlich. Wird zusätzlich hierzu der in Fig. 2a gezeigte
erste Bereich 10a betrachtet, der zum Speichern empfangener
Videobitströme vorgesehen ist, so ist eine Speichergröße mit
einer Kapazität von mehr als 2 Mbyte erforderlich.
Wie erläutert, können Videobitströme nach dem MPEG-Standard
lediglich mit I- und P-Bildvideorahmen ohne B-Bildvideorahmen
codiert werden. In diesem Fall ist eine Speichergröße mit
einer Kapazität von 0,99 Mbyte zum Decodieren in dem NTSC-
Sendesystem erforderlich, sowie eine Speichergröße einer
Kapazität von 1,19 Mbyte zum Decodieren in dem PAL-
Sendesystem. Da in diesem Fall lediglich die I- und P-
Bildrahmendaten gespeichert werden, ist eine Speichergröße
erforderlich, die eine um einen Rahmendatenwert gegenüber
einem Hauptprofil zum Speichern aller I-, P- und B-
Bildvideorahmendaten reduzierte Kapazität aufweist. Da jedoch
ein Speicher mit einer Kapazität von erheblich mehr als 1 Mbyte
immer noch erforderlich ist, besteht ein Problem
dahingehend, daß die Herstellungskosten für Videoanwendungen
hoch sind.
Demnach ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum
Decodieren von Videobitströmen nach dem MPEG-Standard
gerichtet, das im wesentlichen eines oder mehrere Probleme
aufgrund der Begrenzungen und Nachteile bei dem Stand der
Technik vermeidet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines Verfahrens zum Decodieren von Videobitströmen
nach dem MPEG-Standard, mit dem sich die Kapazität eines
Speichers für den Einsatz beim Decodieren der Bitströme
reduzieren läßt.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei
der nachfolgenden Beschreibung herausgestellt, und sie
ergeben sich zum Teil aus der Beschreibung oder sie lassen
sich durch die praktische Umsetzung der Erfindung erfahren.
Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch
die Struktur realisiert und erzielt, die insbesondere in der
schriftlichen Beschreibung und den Patentansprüchen hiervon
sowie in der beigefügten Zeichnung herausgestellt ist.
Zum Erzielen dieser und weiterer Vorteile und in
Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, so
wie sie ausgeführt und allgemein beschrieben ist, enthält das
Verfahren zum Decodieren von Videobitströmen nach dem MPEG-
Standard die Schritte: Empfangen eines Videobitstroms eines
I-Bilds und eines Videobitstroms eines P-Bilds in Folge und
Speichern jedes I-Bilds und P-Bilds mit einem oberen
Abschnitt und einem unteren Abschnitt in einem ersten
Speicher, wobei jeder der Abschnitte ein oberstes Feld und
ein unterstes Feld aufweist; Decodieren des gespeicherten
oberen Abschnitts des I-Bilds und Speichern in einem ersten
Bereich eines zweiten Speichers; Decodieren des gespeicherten
unteren Abschnitts des I-Bilds und Speichern in einem zweiten
Bereich des zweiten Speichers; Decodieren des gespeicherten
oberen Abschnitts des P-Bilds und gleichzeitige Anzeige der
in den ersten und zweiten Bereichen gespeicherten obersten
Felder des I-Bilds und Speichern des oberen Abschnitts des P-
Bilds in einem dritten Bereich des zweiten Speichers; und
Decodieren des unteren Abschnitts des P-Bilds, Warten auf die
Anzeige der obersten Felder des I-Bilds und einer
festgelegten Zahl von Abtastzeilen des unteren Felds des I-
Bilds, und Speichern des decodierten unteren Abschnitts des
P-Bilds in dem ersten Bereich.
Es ist zu erkennen, daß sowohl die vorhergehende allgemeine
Beschreibung und die nachfolgende detaillierte Beschreibung
beispielhaft und erläuternd durchgeführt werden und hierdurch
eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung
beabsichtigt wird.
Die beiliegende Zeichnung, die für ein weiteres Verständnis
der Erfindung vorgesehen und in dieser Beschreibung enthalten
ist und einen Teil von dieser bildet, zeigt Ausführungsformen
der Erfindung, und sie dient zusammen mit der Beschreibung
der Erläuterung der Prinzipien der Zeichnung/Erfindung; in
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems einer üblichen
Einrichtung zum Decodieren von Videobitströmen nach
dem MPEG-Standard;
Fig. 2a-2d Blockschaltbilder zum Darstellen üblicher
Rahmenspeicherstrukturen;
Fig. 3 eine übliche Prediktorstruktur zwischen Bildern;
Fig. 4 eine Rahmenspeicherstruktur mit Decodierung
lediglich der I- und P-Bilder in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5a-5D Schritte eines Prozesses, bei dem in einem MPEG-
Decoder in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung Videodaten decodiert werden, die jedem
der Decodierbereiche in einem Rahmenspeicher
zugeführt wurden; und
Fig. 6 ein Flußdiagramm zum Darstellen eines Verfahrens
zum Decodieren eines Videos in einem Rahmenspeicher
eines MPEG-Decoders in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung.
Nun erfolgt ein detaillierter Bezug auf die bevorzugten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der
Beispiele in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind.
Die Erläuterung einer Decodiereinrichtung bei einer
Videoanwendung der vorliegenden Erfindung wird weggelassen,
da deren Decodiersystem mit dem des in Fig. 1 gezeigten
üblichen Systems übereinstimmt. Die Zielrichtung eines
Decodierverfahrens der vorliegenden Erfindung besteht in
einem in dem in Fig. 1 gezeigten Speicher 10 zu speichernden
Systemprogramm. Von den drei Arten von Bildern nach dem MPEG-
Standard sind zwei Arten von Bildern, d. h. I- und P-Bilder,
im Rahmen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
anwendbar. Das Verfahren einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung läßt sich bei dem NTSC-Sendesystem
anwenden, das ein Zwischenabtastsystem aufweist.
Der in Fig. 1 gezeigte Speicher 10 weist eine Struktur auf,
wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, und zwar zum Implementieren
des Verfahrens einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Fig. 5a-5f zeigen Schritte
eines Prozesses, bei dem in einem MPEG-Decoder in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Videodaten
decodiert werden, die jedem Decodierbereich in einem
Rahmenspeicher zugeführt wurden, und die Fig. 6 zeigt ein
Flußdiagramm zum Darstellen eines Verfahrens zum Decodieren
eines Videos in einem Rahmenspeicher eines MPEG-Decoders in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezug auf die Fig. 4 ist zu erkennen, daß der in Fig. 1
gezeigte Speicher 10 einen ersten Speicherbereich 80 zum
Speichern von I- und P-Bildvideorahmendaten aufweist, sowie
einen zweiten Speicherbereich 90 zum Speichern von
Bitströmen, und der erste Speicherbereich 80 enthält einen
ersten Abschnitt 80a, einen zweiten Abschnitt 80b und einen
dritten Abschnitt 80c. Jeder der Abschnitte 80a-80c weist
eine Kapazität auf, mit der sich 25% jedes
Videorahmendatenwerts speichern lassen. Demnach weist gemäß
der vorliegenden Erfindung der erste Speicherbereich 80 für
den Einsatz beim Decodieren eine Kapazität auf, mit der sich
lediglich 75% jedes Videorahmendatenwerts speichern lassen;
jeder Abschnitt 80a, 80b und 80c des ersten Speicherbereichs
80 weist eine 3/4-Kapazität des üblicherweise in dem MPEG-
Decoders eingesetzten Speichers auf. Der erste
Speicherbereich 80 des Speichers 10 weist eine Kapazität auf,
mit der sich lediglich ein I-Bildvideobitstrom decodieren
läßt, der ein Basisbild repräsentiert, sowie ein P-
Bildvideobitstrom, der auf den I-Bildbideobitstrom als ein
Basisbild beim Erzielen einer Bewegungskompensation Bezug
nimmt. Bei dem Decodierverfahren der vorliegenden Erfindung
beträgt die Kapazität eines für die Einrichtung zum
Decodieren der MPEG-Bitströme erforderlichen Speichers
ungefähr 0,74 Mbyte im Falle des NTSC-Sendesystems und
ungefähr 0,89 Mbyte im Fall eines PAL-Sendesystems. Demnach
beträgt, wie erläutert, die Kapazität eines für eine
Decodiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erforderlichen Speichers nicht mehr als 1 Mbyte im Fall eines
Sendesystems.
Das Verfahren zum Decodieren von Videobitströmen nach dem
MPEG-Standard in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezug auf die Fig. 5a-5f und 6
beschrieben.
Unter Bezug auf die Fig. 5a-5f und 6 ist zu erkennen, daß
der Speicher 10 I- und P-Bildvideobitströme nach dem MPEG-
Standard infolge von einer Übertragungsseite (beispielsweise
einem Sendesystem) empfängt und diese in einem zweiten
Bereich 90 gemäß Fig. 4 unter Steuerung des Steuerteils 20
speichert. Werden der I- und P-Bildvideobitstrom in dem
zweiten Bereich 90 nach Fig. 4 gespeichert, so liest der in
Fig. 1 gezeigte Decoder 30 diese ein und decodiert die
Bitströme. Wie in Fig. 2b gezeigt ist, weist jeder der
Videobitströme einen oberen Abschnitt und einen unteren
Abschnitt auf, und jeder der Abschnitte weist ein oberes Feld
und ein unteres Feld auf. Demnach decodiert, wie in Fig. 5a
und Schritt S101 nach Fig. 16 gezeigt ist, der Decoder 30
zunächst den oberen Abschnitt des I-Bildvideobitstroms I-Up,
der ein Referenzvideo darstellt, und speichert ihn in dem
ersten Abschnitt 80a des ersten Bereichs 80 in dem Speicher
10. Da der obere Abschnitt das oberste Feld und das unterste
Feld aufweist, wird zunächst das oberste Feld und
anschließend das unterste Feld gespeichert. Anschließend wird
der untere Abschnitt des I-Bildvideobitstroms decodiert, und
er wird in dem zweiten Abschnitt 80b des zweiten
Speicherbereichs 80 in der Folge von dem obersten Feld zu dem
untersten Feld gespeichert, wie in Fig. 5b und dem Schritt
S101 nach Fig. 6 gezeigt ist. Wie in Fig. 5c und Schritt S104
nach Fig. 6 gezeigt, decodiert gleichzeitig mit der Anzeige
der decodierten oberen Felder des in dem ersten Abschnitt 80a
und dem zweiten Abschnitt 80b gespeicherten I-Bilds der
Decodierer 30 den oberen Abschnitt des P1-Bildvideobitstroms,
der in dem zweiten Speicherbereich 90 gespeichert ist, unter
Bezug auf den I-Bildvideobitstrom, und er speichert den
oberen Abschnitt P1 up des decodierten P-Bilds in dem dritten
Abschnitt 80c. Anschließend hält, wie in Fig. 5d und Schritt
S103 nach Fig. 6 gezeigt, der Decodierer 30 solange mit der
Decodierung des unteren Abschnitts des P1-Bilds an, bis die
decodierten untersten Felder des im ersten Abschnitt 80a und
dem zweiten Abschnitt 80b gespeicherten I-Bilds bis zu einer
festgelegten Abtastzeilenzahl angezeigt sind. Wie in Fig. 5e
und den Schritten S104 und S105 nach Fig. 6 gezeigt, liest
dann, wenn die unteren Felder des I-Bilds gemäß der
festgelegten Abtastzeilenzahl angezeigt sind, der Decoder den
unteren Abschnitt P1 down des in dem zweiten Speicherbereichs
90 gespeicherten P1-Bildvideobitstroms ein und decodiert den
unteren Abschnitt P1 down unter Bezug auf den I-
Bildvideobitstrom. Dieser decodierte P1 down-Bildabschnitt
wird in dem ersten Abschnitt 80a in der Reihenfolge von dem
obersten Feld zu dem untersten Feld gespeichert. Anschließend
liest, wie in Fig. 5e und Schritt S106 nach Fig. 6 gezeigt,
gleichzeitig mit der Anzeige des jeweiligen obersten Felds
des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts des in dem
dritten Abschnitt 80c und dem ersten Abschnitt 80a
gespeicherten P1-Bilds der Steuerteil 20 den oberen Abschnitt
des in dem zweiten Speicherbereich 90 gespeicherten P2-Bilds
und decodiert den oberen Abschnitt unter Bezug auf den I-
Bildvideobitstrom. In diesem Zeitpunkt ist der zweite
Abschnitt 80b des ersten Speicherbereichs 80 leer. Demnach
sortiert der Steuerteil 20 den decodierten oberen Abschnitt
des P2-Bilds in das oberste Feld und das unterste Feld aus,
und speichert den zweiten Abschnitt 80b in Folge. Wie in Fig.
5f und dem Schritt S107 nach Fig. 6 gezeigt, hält der
Steuerteil 20 mit der Decodierung des unteren Abschnitts des
P2-Bilds solange an, bis alle obersten Felder des oberen
Abschnitts und des unteren Abschnitts des P1-Bilds, die
jeweils in dem dritten Abschnitt 80c und dem ersten Abschnitt
80a gespeichert sind, angezeigt werden, und anschließend
erfolgt die Anzeige der P1-Bild-Grundzeilen bis zu einer
festgelegten Zahl von Abtastzeilen. Wie in Fig. 5f und
Schritt S108 nach Fig. 6 gezeigt, bestimmt der Steuerteil 20,
ob alle obersten Felder des oberen Abschnitts und des unteren
Abschnitts des jeweils in dem dritten Abschnitt 80c und dem
ersten Abschnitt 80d gespeicherten P1-Bilds angezeigt wurden,
und anschließend eine Anzeige der P1-Bild-Grundzeilen bis zu
einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen erfolgte, und wird
eine derartige Anzeige festgestellt, so beginnt der
Steuerteil 20 mit der Decodierung des unteren Abschnitts des
P2-Bilds. Wie in Fig. 5f und dem Schritt S109 nach Fig. 6
gezeigt, wird der untere Abschnitt des P2-Bilds nach der
Anzeige des obersten Felds des P1-Bilds und einer
festgelegten Zahl von Abtastzeilen, die in dem dritten
Bereich 80c gespeichert sind, decodiert, damit eine
Überlappung des untersten Felds des P1-Bilds und des oberen
Abschnitts des P1-Bilds vermieden wird. Anschließend
überprüft, wie in Schritt S110 gezeigt, der Steuerteil 20, ob
ein anderes zu decodierendes Bild in dem zweiten
Speicherbereich 90 des Speichers 10 vorliegt. Liegt in dem
zweiten Speicherbereich 90 ein anderer zu decodierender
Bildvideobitstrom vor, so werden die Schritte zwischen S105
bis S110 nach Fig. 6 wiederholt. Demnach kann festgestellt
werden, daß sich die Speichergröße bei dem Verfahren der
vorliegenden Erfindung um 25% gegenüber der Speichergröße bei
dem üblichen Verfahren (vgl. Fig. 2d) reduzieren läßt. Wie
erläutert, werden aufgrund der Tatsache, daß die Videoströme
komprimiert sind, d. h. in Makroblockeinheiten codiert sind,
die Videobitströme ebenfalls in Makroblockeinheiten
decodiert.
Wie erläutert, ermöglicht die reduzierte Größe des zum
Decodieren der I- und P-Bildvideobitströme nach dem MPEG-
Standard erforderlichen Speichers gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Verringerung der Herstellungskosten des
Decoderteils bei Videoanwendungen.
Für die mit dem Stand der Technik Vertrauten ist
offensichtlich, daß zahlreiche Modifikationen und Variationen
bei dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung
der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne von dem
Sinngehalt und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Demnach wird beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung die
Modifakationen und Variationen dieser Erfindung mit
einschließt, vorausgesetzt, daß sie innerhalb des
Schutzbereichs der angefügten Patentansprüche und deren
Äquivalente liegen.
Claims (6)
1. Verfahren zum Decodieren eines Videobitstroms nach MPEG-
Standard, enthaltend die Schritte:
Empfangen eines Videobitstroms eines I-Bilds und eines Videobitstroms eines P-Bilds in Folge und Speichern jedes I-Bilds und P-Bilds mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt in einem ersten Speicher (90), wobei jeder der Abschnitte ein oberstes Feld und ein unterstes Feld aufweist;
Decodieren des gespeicherten oberen Abschnitts des I- Bilds und Speichern in einem ersten Bereich (80a) eines zweiten Speichers (80);
Decodieren des gespeicherten unteren Abschnitts des I- Bilds und Speichern in einem zweiten Bereich (80b) des zweiten Speichers (80)
Decodieren des gespeicherten oberen Abschnitts des P- Bilds und gleichzeitige Anzeige der in den ersten und zweiten Bereichen (80a, 80b) gespeicherten obersten Felder des I-Bilds und Speichern des oberen Abschnitts des P-Bilds in einem dritten Bereich (80c) des zweiten Speichers (80); und
Decodieren des unteren Abschnitts des P-Bilds, Warten auf die Anzeige der obersten Felder des I-Bilds und einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen des unteren Felds des I-Bilds, und Speichern des decodierten unteren Abschnitts des P-Bilds in dem ersten Bereich (80a).
Empfangen eines Videobitstroms eines I-Bilds und eines Videobitstroms eines P-Bilds in Folge und Speichern jedes I-Bilds und P-Bilds mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt in einem ersten Speicher (90), wobei jeder der Abschnitte ein oberstes Feld und ein unterstes Feld aufweist;
Decodieren des gespeicherten oberen Abschnitts des I- Bilds und Speichern in einem ersten Bereich (80a) eines zweiten Speichers (80);
Decodieren des gespeicherten unteren Abschnitts des I- Bilds und Speichern in einem zweiten Bereich (80b) des zweiten Speichers (80)
Decodieren des gespeicherten oberen Abschnitts des P- Bilds und gleichzeitige Anzeige der in den ersten und zweiten Bereichen (80a, 80b) gespeicherten obersten Felder des I-Bilds und Speichern des oberen Abschnitts des P-Bilds in einem dritten Bereich (80c) des zweiten Speichers (80); und
Decodieren des unteren Abschnitts des P-Bilds, Warten auf die Anzeige der obersten Felder des I-Bilds und einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen des unteren Felds des I-Bilds, und Speichern des decodierten unteren Abschnitts des P-Bilds in dem ersten Bereich (80a).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Videobitströme in Makroblockeinheiten codiert und
decodiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der empfangenen I- und P-Bildvideobitströme ein
Zwischenabtast-NTSC-Sendesignal ist.
4. Verfahren zum Decodieren von Videobitströmen nach MPEG-
Standard, enthaltend die Schritte:
Empfangen (S101) eines Videobitstroms eines I-Bilds und eines Videobitstroms mehrerer P-Bilder (P1, P2) in Folge und Speichern jedes I-Bilds und jedes der P-Bilder (P1, P2) mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt in einem ersten Speicher (90), wobei jeder der Abschnitte ein oberstes Feld und ein unterstes Feld aufweist;
Decodieren des oberen Abschnitts des gespeicherten I- Bilds (I, up) und Speichern in einem ersten Bereich (80a) eines zweiten Speichers (80);
Decodieren des unteren Abschnitts des I-Bilds (I, down) und Speichern in einem zweiten Bereich (80b) des zweiten Speichers (80);
Decodieren des oberen Abschnitts des gespeicherten ersten P-Bildvideobitstroms (P1, up) und Speichern des oberen Abschnitts des decodierten ersten P-Bilds in einem dritten Bereich (80c) des zweiten Speichers (80) dann, wenn die obersten Felder des in dem ersten und zweiten Bereich (80a, 80b) gespeicherten I-Bilds angezeigt (S102) werden;
Warten (S104) auf die Anzeige des untersten Felds des I- Bilds (I, down) bis zu einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen hiervon;
Warten auf das Decodieren des unteren Abschnitts des ersten P-Bilds (P1, down);
Decodieren (S105) des unteren Abschnitts des ersten P- Bilds (P1, down) und Speichern in dem ersten Bereich (80a) des zweiten Speichers (80) dann, wenn das unterste Feld des I-Bilds (I, down) bis zu einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen hiervon angezeigt ist;
Decodieren (S106) des oberen Abschnitts des zweiten P- Bilds (P2, up) und Speichern in dem zweiten Bereich (80b) des zweiten Speichers (80) dann, wenn das oberste Feld des ersten P-Bilds (P1, up) angezeigt ist;
Anhalten (S107) der Decodierung des unteren Abschnitts des zweiten P-Bilds (P2, down) solange, bis das unterste Feld des ersten P-Bilds (P1, down) bis zu einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen angezeigt ist;
Decodieren (S109) des unteren Abschnitts des zweiten P- Bilds (P2, down) und Speichern in einem dritten Bereich (80c) des zweiten Speichers (80) dann, wenn das unterste Feld des ersten P-Bilds bis zu einer festgelegten Zeit von Abtastzeilen angezeigt ist; und
Wiederholen (S110) der vorgenannten Schritte dann, wenn ein anderer P-Bildvideobitstrom zugeführt wird.
Empfangen (S101) eines Videobitstroms eines I-Bilds und eines Videobitstroms mehrerer P-Bilder (P1, P2) in Folge und Speichern jedes I-Bilds und jedes der P-Bilder (P1, P2) mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt in einem ersten Speicher (90), wobei jeder der Abschnitte ein oberstes Feld und ein unterstes Feld aufweist;
Decodieren des oberen Abschnitts des gespeicherten I- Bilds (I, up) und Speichern in einem ersten Bereich (80a) eines zweiten Speichers (80);
Decodieren des unteren Abschnitts des I-Bilds (I, down) und Speichern in einem zweiten Bereich (80b) des zweiten Speichers (80);
Decodieren des oberen Abschnitts des gespeicherten ersten P-Bildvideobitstroms (P1, up) und Speichern des oberen Abschnitts des decodierten ersten P-Bilds in einem dritten Bereich (80c) des zweiten Speichers (80) dann, wenn die obersten Felder des in dem ersten und zweiten Bereich (80a, 80b) gespeicherten I-Bilds angezeigt (S102) werden;
Warten (S104) auf die Anzeige des untersten Felds des I- Bilds (I, down) bis zu einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen hiervon;
Warten auf das Decodieren des unteren Abschnitts des ersten P-Bilds (P1, down);
Decodieren (S105) des unteren Abschnitts des ersten P- Bilds (P1, down) und Speichern in dem ersten Bereich (80a) des zweiten Speichers (80) dann, wenn das unterste Feld des I-Bilds (I, down) bis zu einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen hiervon angezeigt ist;
Decodieren (S106) des oberen Abschnitts des zweiten P- Bilds (P2, up) und Speichern in dem zweiten Bereich (80b) des zweiten Speichers (80) dann, wenn das oberste Feld des ersten P-Bilds (P1, up) angezeigt ist;
Anhalten (S107) der Decodierung des unteren Abschnitts des zweiten P-Bilds (P2, down) solange, bis das unterste Feld des ersten P-Bilds (P1, down) bis zu einer festgelegten Zahl von Abtastzeilen angezeigt ist;
Decodieren (S109) des unteren Abschnitts des zweiten P- Bilds (P2, down) und Speichern in einem dritten Bereich (80c) des zweiten Speichers (80) dann, wenn das unterste Feld des ersten P-Bilds bis zu einer festgelegten Zeit von Abtastzeilen angezeigt ist; und
Wiederholen (S110) der vorgenannten Schritte dann, wenn ein anderer P-Bildvideobitstrom zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Videobitströme in Makroblockeinheiten codiert und
decodiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der empfangenen I- und P-Bildvideobitströme ein
Zwischenabtast-NTSC-Sendesignal ist.
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