JP2000324490A - 符号化ディジタル信号復号装置 - Google Patents

符号化ディジタル信号復号装置

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JP2000324490A
JP2000324490A JP13472799A JP13472799A JP2000324490A JP 2000324490 A JP2000324490 A JP 2000324490A JP 13472799 A JP13472799 A JP 13472799A JP 13472799 A JP13472799 A JP 13472799A JP 2000324490 A JP2000324490 A JP 2000324490A
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memory
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coding unit
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Keisuke Inada
圭介 稲田
Susumu Takahashi
将 高橋
Koichi Terui
孝一 照井
Masuo Oku
万寿男 奥
Satoshi Takashimizu
聡 高清水
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い伝送速度の符号化ディジタル信号を低い
処理速度の復号部で復号できるようにする。 【解決手段】 ストリーム分離部2から符号化ディジタ
ル信号が符号化単位分離部3に供給され、例えば、符号
化単位に分離され、かつ各符号化単位Cijが、例えば、
奇数番目と偶数番目というように複数の種類に区分さ
れ、その種類を表わす種類識別信号Dj とともにメモリ
制御部4に供給される。メモリ部5は、符号化単位の種
類毎にメモリ領域が区分されており、メモリ制御部4
は、種類識別信号Dj から符号化単位Cijの種類を識別
し、メモリ部5のこの種類に該当するメモリ領域にこの
符号化単位Cijを書き込む。メモリ部5のこれらメモリ
領域は並列に読出しが行なわれ、1番目の種類の符号化
単位F1 は符号化信号復号部61で、……、K番目の種
類の符号化単位FK は符号化信号復号部6K で夫々復号
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、符号化ディジタル
信号の復号装置に係り、特に、高速な復号処理が必要と
されるアプリケーションに対しても適用可能な符号化デ
ィジタル信号復号装置に関する。
【0002】
【従来の技術】動画像圧縮規格の1つに、MPEG(Mov
ing Picture coding Experts Group)標準規格がある。
これは、動画像の効率的な圧縮に関するISO(Interna
tionalStandard Organization)のWG8(Working Group
8)のある委員会、またはそれに関する圧縮規格(CCITT
H261)を意味している。
【0003】MPEG標準規格には、MPEG−1とM
PEG−2とがある。また、MPEG−2規格では、プ
ロファイル(Profile)とレベル(Level)という概念を導入
することにより、画像サイズなどの性能のクラス分けを
行なっている。現在、ビデオCDなどでMPEG−1規
格が、また、DVDやCSディジタル放送などでMPE
G−2規格のMP@ML(Main Profile at Main Level)
が用いられている。今後は、より性能を広げたMPEG
−2規格のMP@HL(Main Profile at HighLevel)が
ディジタル放送などで用いられていく予定となってい
る。
【0004】現在、MP@MLの復号装置に関して、各
方面で発表がなされている。MP@MLの復号装置の例
が、例えば、特開平7−284061号公報や特開平8
−32927号公報などに記載されている。
【0005】従来の標準的なMP@MLの復号装置は、
図6に示すように、多重化されたストリームを供給する
ストリーム供給部50と、ストリーム供給部50から供
給される複数のストリーム情報500,501から1つ
のストリーム情報を選択し、その符号化映像信号と各種
情報とに分離する多重分離部51と、分離されたこれら
情報502を一旦蓄積しておくメモリ部52と、メモリ
部52から符号化映像信号を読み出して復号する1個の
符号化映像信号復号部53と、復号した映像信号505
をアナログ映像信号507に変換するD/Aコンバータ
55と、メモリ部52から符号化音声信号を読み出して
復号する1個の符号化音声信号復号部54と、復号した
音声信号506をアナログ音声信号508に変換するD
/Aコンバータ56とから構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、MP@MLの
符号化ディジタル映像信号の伝送速度が15Mビット/
秒であるのに対し、MP@HLの符号化ディジタル映像
信号の伝送速度が80Mビット/秒であることから、M
P@HLの符号化ディジタル映像信号の復号装置は、M
P@MLの符号化ディジタル映像信号の復号装置と比較
して、約6倍以上もの処理速度が必要となる。
【0007】このことからすると、従来の符号化ディジ
タル信号復号装置では、このように高速処理を行なうた
めには、符号化映像信号の復号装置の復号部の復号処理
速度を、単純には、約6倍以上に高める必要がある。し
かし、このように処理能力を高めるためには、この復号
部の内部動作周波数の大幅に高めることが必要となり、
これに伴って構成回路の複雑化や消費電力の増大化を招
くことになる。
【0008】本発明の目的は、かかる問題を解消し、構
成回路の複雑化や消費電力の増大化を抑えて、高い伝送
速度の符号化ディジタル映像信号の復号を可能とした符
号化ディジタル映像信号復号装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも1種類の多重方式で多重化さ
れたN種類(但し、Nは正の整数)のストリームを供給
するストリーム供給部と、ストリーム供給部から供給さ
れる該ストリームから指定されたストリームを分離し、
分離した該ストリームから符号化ディジタル信号を分離
して、該符号化ディジタル信号をストリーム要求信号に
応じて出力するストリーム分離部と、該ストリーム分離
部からの該符号化ディジタル信号を符号化単位毎に分離
し、分離した該符号化単位をn種類(但し、nは正の整
数)に分類する符号化単位分離部と、該符号化単位の種
類毎に異なるメモリ領域が設定されるメモリ部と、該符
号化単位分離部からの該符号化単位の種類を識別し、該
符号化単位をその種類に該当する該メモリ部のメモリ領
域に書き込み、K種類(但し、Kは正の整数であって、
K≦n)の符号化単位が書き込まれたK個の該メモリ領
域から符号化単位を並列に読み出すメモリ制御部と、該
メモリ部から読み出される符号化単位の種類毎に設けら
れ、夫々が該メモリ部から読み出される該当する種類の
符号化単位を復号するK個の符号化信号復号部と、K個
の該符号化信号復号部で符号化単位を復号して得られる
復号単位を所定の順序で取り込み、復号ディジタル信号
として出力する復号信号出力部とを有する構成とする。
【0010】かかる構成によると、同じ符号化ディジタ
ル信号の符号化単位が複数の種類に分類され、これら種
類毎に別々に並行して復号されるものであるから、夫々
の復号の処理速度を入力される符号化ディジタル信号の
伝送速度よりも充分低くすることができ、復号部の内部
周波数を低くできて回路構成の複雑化,消費電力の増大
化を抑えることができるし、また、高速の復号部を使用
した場合でも、各符号化単位の処理時間が短くなるか
ら、この場合でも、消費電力を低減できる。
【0011】上記目的を達成するために、本発明は、ま
た、少なくとも1種類の多重方式で多重化されたN種類
(但し、Nは正の整数)のストリームを供給するストリ
ーム供給部と、ストリーム供給部から供給される該スト
リームから指定されたL種類(但し、Lは正の整数であ
って、L≦N)のストリームを分離し、さらに、分離し
た該ストリームから符号化ディジタル信号を分離して、
ストリーム要求信号で要求される種類のストリームから
分離された該符号化ディジタル信号を単位期間出力する
ストリーム分離部と、該ストリーム分離部からの該符号
化ディジタル信号を符号化単位毎に分離し、分離した該
符号化単位をn種類(但し、nは正の整数)に分類する
符号化単位分離部と、該ストリーム分離部で分離される
ストリームの種類毎のL個のストリームメモリ領域が設
定され、かつ該ストリームメモリ領域毎に該符号化単位
分離部で分離される符号化単位の種類毎の符号化単位メ
モリ領域が設定されるメモリ部と、該符号化単位分離部
から該符号化単位が供給される毎に、その該符号化単位
の種類とその符号化単位が属したストリームの種類とを
識別して、この識別結果に該当する該メモリ部のメモリ
領域に書き込み、該メモリ部の各ストリームメモリ部で
のK個(但し、K≦n)ずつの該符号化単位メモリ部メ
モリ領域から符号化単位を並列に読み出すメモリ制御部
と、該メモリ部から読み出される符号化単位のストリー
ムの種類,符号化単位の種類毎に設けられ、夫々が該メ
モリ部から読み出される該当する種類の符号化単位を復
号する(L×K)個の符号化信号復号部と、(L×K)
個の該符号化信号復号部で符号化単位を復号して得られ
る復号単位を所定の順序で取り込み、L種類の復号ディ
ジタル信号として並列に出力する復号信号出力部とを有
する構成とする。
【0012】かかる構成によると、上記発明同様の効果
が得られるとともに、複数のストリームの復号を、同様
にして、並行して行なうことができるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は本発明による符号化ディジタル
信号復号装置の一実施形態を示すブロック図であって、
1はストリーム供給部、2はストリーム分離部、2aは
メモリ、3は符号化単位分離部、4はメモリ制御部、5
はメモリ部、61,……,6kは符号化信号復号部、7は
出力部である。
【0014】この実施形態は、平成2000年に日本で
放送開始予定のディジタル放送などで使用されるMPE
G−2規格のMP@HLによる符号化ディジタル映像信
号の復号装置とし、MPEG−2規格のMP@HLで符
号化された複数のストリームを復号化して外部に出力す
るものとする。
【0015】図1において、ストリーム供給部1から
は、例えば、通信衛星などのトランスポンダや受信機の
アンテナなどであって、少なくとも1種類の多重化方式
で多重されたN種類(但し、Nは2以上の整数)のスト
リームA1,……,AN(例えば、トランスポートストリ
ーム(TS:Transport Stream)やプログラムストリーム(P
S: Program Stream)であって、例えば、異なるN種類の
チャネルを構成するストリーム)がストリーム分離部2
に供給される。
【0016】ストリーム分離部2では、ストリーム供給
部1から供給されるN種類のストリームA1,……,AN
から所望とする1種類のストリームAi(但し、i=1,
2,……,N)が選択され、さらに、この選択されたス
トリームAiから符号化ディジタル信号のストリームBi
(例えば、MPEG−2規格で符号化されたビデオ・エ
レメンタリ・ストリーム(Video ES : Video Elementary
Stream))が分離されて一旦メモリ2aに書き込まれ、
メモリ制御部4からのストリーム要求信号Sに従って読
み出されて符号化単位分離部3に供給される。
【0017】符号化単位分離部3では、ストリーム分離
部2から供給される符号化ディジタル信号のストリーム
iがn種類(但し、nは正の整数)の符号化単位(例え
ば、MPEG−2規格で符号化されたVideo ESにおける
ピクチャヘッダレイヤや、入力順での偶数ラインのスラ
イスレイヤ,奇数ラインのスライスレイヤなど)に分離
される。そして、これら符号化単位Cijは、そのときの
符号化単位Cijの種類(即ち、上記のピクチャヘッダレ
イヤや偶数ラインのスライスレイヤ,奇数ラインのスラ
イスレイヤなど)を示す符号化単位種類識別信号Djとと
もに、メモリ制御部4に供給される。
【0018】メモリ制御部4は、メモリ書込制御信号W
Cにより、符号化単位分離部3からの符号化単位C
ijを、書込符号化単位Eijとして、順次メモリ部5に書
き込む制御を行なうが、この場合、符号化単位種類識別
信号Djを参照して供給された符号化単位Cijの種類を
判別し、この判別結果(従って、符号化単位Cijの種
類)に応じて書込アドレイ信号WA を制御することによ
り、書込符号化単位Eijをその種類毎に区分してメモリ
部5に書き込む。ここでは、符号化単位Cijの種類がK
種類あるものとし(従って、j=1,2,……,Kであ
る)、書込符号化単位EijはK系列に区分されてメモリ
部5に書き込まれることになる。
【0019】メモリ制御部4は、また、メモリ読出制御
信号RCと読出アドレス信号RAとにより、メモリ部5か
ら各系列の符号化単位E1,……EKをパラレルに読み出
し、第1系列の読出符号化単位E1を第1系列の符号化
信号復号部61に、……、第K系列の読出符号化単位EK
を第K系列の符号化信号復号部6Kに夫々供給して同時
に復号させる。この場合、メモリ制御部4は、各符号化
信号復号部61,……,6Kからの符号化単位転送制御情
報G1,……,GKによる転送要求に応じて、この要求が
あった第j系列の符号化信号復号部6j(但し、上記の
ように、j=1,2,……,K)に対する系列の符号化
単位Fiをメモリ部5から読み出し、この第j系列の符
号化信号復号部6jに転送する。
【0020】ここで、符号化単位分離部3に供給される
符号化ディジタル信号Biの符号化単位の情報量は一定
ではなく、従って、メモリ部5に書き込まれる符号化単
位Eijや読み出される符号化単位Fjのデータ量は個々
に異なる。このため、同じ符号化信号復号部6jでの復
号処理時間も符号化単位Fj毎に異なるし、符号化信号
復号部61,……,6K毎でも、1つの符号化単位を復号
処理するに要する時間が異なり、これら符号化信号復号
部61,……,6Kがメモリ制御部4に符号化単位転送制
御情報G1,……,GK によって符号化単位F1,……,
K を要求するタイミングも異なることになる。要する
に、各符号化信号復号部61,……,6Kは、次の符号化
単位F1,……,FKを取り込み可能になると、符号化単
位転送制御情報G1,……,GKを出力して、メモリ制御
部4に次の符号化単位F1,……,FKを要求する。
【0021】第j系列の符号化信号復号部6jから符号
化単位転送制御情報Gjでもって次の符号化単位Fjの要
求があり、これに応じてメモリ制御部4がメモリ部5か
ら第j系列の符号化単位Fjを読み出すと、このメモリ
制御部4はこの第j系列の符号化信号復号部6jに、こ
の読み出した符号化単位Fjを転送開始することを示す
符号化単位転送制御情報Gjを送り、しかる後、この読
み出した符号化単位Fiを転送する。そこで、この第j
系列の符号化信号復号部6jは、この符号化単位転送制
御情報Gjを受け取ると、その符号化単位Fjを取り込み
可能な状態とし、メモリ制御部4から転送される符号化
単位Fjを取り込んで一旦内蔵の符号化単位用メモリに
保持し、1つ前の符号化単位Fjの復号処理の完了とと
もに、この符号化単位用メモリの符号化単位Fjを読み
出して復号処理を開始する。
【0022】夫々の符号化信号復号部61,……,6K
は、以上の動作が符号化単位F1,……,FK 毎に行な
われる。
【0023】符号化信号復号部61,……,6Kには、さ
らに、復号単位用メモリが設けられており、復号された
符号化単位(以下、復号単位という)がこの復号単位用
メモリに一時保持される。そして、復号信号出力部7か
ら復号信号転送制御情報Ijが出力されると、符号化信
号復号部6jにおいて、復号単位用メモリから復号単位
jが読み出され、復号信号出力部7に転送される。
【0024】なお、かかる符号化信号復号部61,…
…,6Kでは、符号化単位F1,……,FKが供給されて
復号されるものであるが、MPEG−2規格の場合、こ
れら符号化単位F1,……,FKがスライスとすると、符号
化信号復号部61,……,6Kにスライス単位で符号化信号
が供給されることになり、実際の復号処理はマクロブロ
ック単位で行なわれることはいうまでもない。このこと
も含めて、この実施形態では、符号化信号復号部61
……,6Kが符号化単位で復号処理するという。
【0025】ここで、上記のように、K種類の符号化単
位F1,……,FKが符号化信号復号部61,……,6K
よって並行して復号処理されるが、復号信号出力部7
は、各符号化信号復号部61,……,6K で復号して得
られる各復号単位を符号化単位分離部3からメモリ制御
部4に転送される符号化単位Cijの順序に対応した順序
とするために、符号化信号復号部61,……,6Kからの
復号単位I1,……,Ikの読取り順序を復号信号転送制
御情報I1,……IKの出力タイミングで決めている。そ
こで、符号化信号復号部6jは、復号信号出力部7から
復号信号転送制御情報Ijを取り込むと、復号単位用メ
モリから復号単位Hjの読み出しを開始し、復号単位Hj
を転送する旨の復号信号転送制御情報Ijを出力してか
らこの復号単位Hjを復号信号出力部7に転送する。復
号信号出力部7は、符号化信号復号部6jからのこの復
号信号転送制御情報Ijを受け取ると、この符号化信号
復号部6jからの復号単位Hjを取り込んで復号信号Jと
して出力し、この復号単位 Hjの出力が終了する直前
に、次に連なる復号単位Hp(但し、p=1,2,…
…,j−1,j+1,……,K)を復号した符号化信号
復号部6pに復号信号転送制御情報Ipを送る。このよう
にして、復号信号出力部7からは、符号化単位分離部3
から出力される符号化単位Cijと同じ順序の一連の復号
単位Hjからなる復号信号Jが得られる。この復号信号
Jは、図示しない映像音声装置や記録装置に供給され
る。
【0026】なお、復号信号出力部7などにメモリを設
け、符号化信号復号部61,……,6Kから上記の順序で
取り込んだ復号単位をこのメモリに連続的に書き込み、
これを連続的に読み出すことにより、或る符号化信号復
号部6jから復号単位Hjを取り込んだ後、他の符号化信
号復号部6pから次の復号単位Hpを取り込む間に時間間
隔があっても、このメモリからは順次の復号単位を連続
に配列して読み出すことができる。
【0027】メモリ制御部4は、また、メモリ部5の状
態を監視しており、このメモリ部5に符号化単位が書き
込み可能な状態にあるとき、ストリーム分離部2にスト
リーム要求信号Sを送る。ストリーム分離部2は、この
ストリーム要求信号Sを受け取っている期間、メモリ2
aからストリームを読み出し、符号化単位分離部3に転
送する。
【0028】図2は図1における符号化単位分離部3の
一具体例を示すブロック図であって、3aはヘッダ検出
部、3bは符号化単位種類識別信号生成部であり、図1
に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省
略する。
【0029】MPEG−2規格のデータ構造は、シーケ
ンス層,GOP(Group of picture)層,ピクチャ層,
スライス層,マクロブロック層及びブロック層の6層の
階層構造が採られており、シーケンス層,GOP層,ピ
クチャ層,スライス層には、夫々その先頭部にヘッダが
設けられている。シーケンスヘッダは画像のサイズやア
スペクト比,ビットレート,プロファイルやレベルの指
定,Bピクチャの有無などを表わすものであり、GOP
ヘッダはシーケンスの先頭からの時間などを表わし、ピ
クチャヘッダはピクチャの表示順序やピクチャタイプ,
動くベクトルの探索範囲などを表わし、スライスヘッダ
はピクチャでのスライスの垂直位置などを表わしてい
る。この実施形態では、このスライスを符号化単位とし
ている。
【0030】図2において、符号化単位分離部3はヘッ
ダ検出部3aと符号化単位種類識別信号生成部3bとか
ら構成されている。ヘッダ検出部3aは、ストリーム分
離部2から供給される符号化ディジタル信号のストリー
ムBiを解析し、シーケンスヘッダやGOPヘッダ,ピ
クチャヘッダ,スライスヘッダというようにして、符号
化単位毎にヘッダを検出する。ここで、スライスととも
に、シーケンスヘッダやGOPヘッダ,ピクチャヘッダ
も符号化単位とするものであり、ヘッダ検出部3aは、
夫々のヘッダの情報内容からこれら符号化単位の種類を
判別する。ここで、スライスに対しては、複数の種類を
設定し、入力されるスライスがどの種類のものかもその
スライスヘッダによって判別する。スライスの種類とし
ては、例えば、ピクチャ内での奇数番目のスライスと偶
数番目のスライスとを種類の異なる符号化単位とする。
ヘッダ検出部3aは、符号化単位毎にヘッダを検出して
その符号化単位の種類を判別すると、ヘッダを検出した
ことを示すヘッダ検出信号DHとそのヘッダの種類値V
Hとを出力するとともに、その検出したヘッダを有する
符号化単位を符号化単位Cijとしてメモリ制御部4に供
給する。
【0031】符号化単位種類識別信号生成部3bは、ヘ
ッダ検出部3aから供給されるヘッダ検出信号DHとヘ
ッダ種類値VHとから、このときメモリ制御部4に供給
する符号化単位Cijの種類を示す符号化単位種類識別信
号Djを生成し、メモリ制御部4に供給する。
【0032】図3は図1におけるメモリ制御部4とメモ
リ部5との一具体例を示すブロック図であって、4aは
書込メモリ領域選択部、4bは読出メモリ領域選択部、
4cはメモリ領域情報テーブル部、4dはメモリ管理部
であり、図1に対応する部分には同一符号を付けて重複
する説明を省略する。
【0033】同図において、メモリ部5には、メモリ領
域1,2,3,4,……,nのn個の独立したメモリ領域が
設けられており、符号化単位の種類毎にメモリ領域が対
応付けられている。即ち、同じメモリ領域には、同じ符
号化単位種類識別信号Djで表わされる同じ種類の符号
化単位が書き込まれる。例えば、メモリ領域1にシーケ
ンスヘッダが、メモリ領域2にGOPヘッダが、メモリ
領域3にピクチャヘッダが、メモリ領域4,……,nに
異なる種類のスライスが夫々割り当てられる。
【0034】メモリ制御部4は、メモリ部5の書込みを
制御する書込メモリ領域選択部4aとメモリ部5の読出
しを制御する読出メモリ領域選択部4bとメモリ部5の
記憶状態を表わすテーブルを記憶したメモリ領域情報テ
ーブル部4cとこのメモリ領域情報テーブル部4cの格
納テーブルによってメモリ部5の状態を管理するメモリ
管理部4dとから構成されている。
【0035】書込メモリ領域選択部4aは、符号化単位
分離部3からの符号化単位Cijと符号化単位種類識別信
号Djとが供給されると、メモリ領域情報テーブル部4
cのテーブルから符号化単位種類識別信号Dj に対応す
るメモリ部5のメモリ領域m(但し、m=1,2,…
…,n)の書込領域を検出して、この領域を指定する書
込アドレス信号WAとメモリ書込制御信号WCとを生成
し、これらに基づいてこの符号化単位Cijをメモリ部5
の該当するメモリ領域mに書き込ませる。また、これと
ともに、書込メモリ領域選択部4aは、このメモリ領域
mの符号化単位Cijが書き込まれた領域を書込不能領域
とするように、メモリ領域情報テーブル部4cのテーブ
ルを修正する。
【0036】読出メモリ領域選択部4bは、符号化信号
復号部61,……,6Kのいずれか1つ、即ち、符号化信
号復号部6jからの符号化単位転送制御信号Gjに基づい
てメモリ部5から符号化単位Fjを読み出すのである
が、この符号化単位転送制御信号Gjに基づいてメモリ
領域情報テーブル部4cからこの符号化信号復号部6j
に対して読み出す符号化単位Fjが格納されているメモ
リ部5のメモリ領域m’(但し、m’=1,2,……,
n)の読出領域を検出して、この読出領域を指定する読
出アドレス信号RAとメモリ書込制御信号RCとを生成
し、これらに基づいてこのメモリ領域m’から符号化単
位Fjを読み出して符号化信号復号部6jに転送する。ま
た、これとともに、読出メモリ領域選択部4bは、この
メモリ領域m’の符号化単位Fjが読み出された領域を
書込可能領域とするために、メモリ領域情報テーブル部
4cのテーブルを修正する。
【0037】このようにして、メモリ部5では、同じ種
類の符号化単位が同じメモリ領域に格納されることにな
り、また、符号化信号復号部61,……,6Kは夫々独立
に同じ種類の符号化単位の復号動作を行ない、これに伴
って、メモリ領域情報テーブル部4cでは、その内容が
修正されて、常に、メモリ部5での下記メモリ領域1,
2,……,nでの書込み状態を知ることができるように
している。
【0038】また、メモリ管理部4dは、メモリ領域情
報テーブル部4cの情報からメモリ部の状態を管理して
おり、例えば、ピクチャ単位やスライス単位でメモリ部
5での書込みが可能かどうか判断し、書込みが可能なと
き、ストリーム要求信号Sを発生してストリーム分離部
2に送る。
【0039】なお、メモリ領域情報テーブル部4cに
は、メモリ部5の所定メモリ領域(上記の場合、メモリ
領域1,2,3)に格納された各ヘッダの読出しタイミ
ングを決める情報も格納されており、1シーケンス層の
最後のスライスの読出しが行なわれると、次に、メモリ
領域1からシーケンスヘッダが読み出されて各符号化信
号復号部61,……,6Kに転送され、このシーケンスヘ
ッダからプロファイル,レベルがMP@HLであること
が判定され、また、ビットレートが判定されると、この
判定結果に応じた処理速度が設定される。このMP@H
Lは、従来一般に使用されているMP@MLに比べて伝
送速度が非常に高いものであるが、符号化単位の復号
を、1個の符号化復号部でなく、スライスの符号化単位
をK個の系統に分類してK個の符号化信号復号部61
……,6Kで並列に行なうものであるから、各符号化信
号復号部61,……,6Kの処理速度をMP@HLの伝送
速度のほぼ1/K倍とすることができ、これら符号化信
号復号部61,……,6Kとしては、入力ストリームがM
P@HLに準拠するものであっても、その回路構成の複
雑化や消費電力の増大化を抑えることができ、さらに、
従来のMP@MLで使用されていた低速の符号化信号復
号部をも使用可能となる。
【0040】また、シーケンスヘッダに続いて、メモリ
領域2からGOPヘッダが読み出され、次いで、メモリ
領域3からピクチャヘッダが読み出されて符号化信号復
号部61,……,6Kに転送される。GOPヘッダは、シ
ーケンスにおいて、GOPの最後のスライスの符号化単
位がメモリ部5から読み出される毎に、また、ピクチャ
ヘッダは、GOPにおいて、ピクチャの最後のスライス
の符号化単位が読み出される毎に夫々読み出される。符
号化信号復号部61,……,6Kは、ピクチャヘッダが供
給されると、その情報内容に応じてI,PまたはBピク
チャの復号動作を行なうように設定される。
【0041】図4は図3でのメモリ部5の符号化単位の
格納方法及び符号化単位の読出し方法を示す図である。
これは、スライスの符号化単位についてのものであり、
その種類を入力順に奇数番目の符号化単位と偶数番目の
符号化単位の2種類として説明する。
【0042】図4(a)はあるピクチャでのかかる符号
化単位の入力順を示すものであって、奇数番目の符号化
単位1,3,5,……を種類0の符号化単位とし、偶数
番目の符号化単位2,4,6,……を種類1の符号化単
位とする。
【0043】図4(b)はメモリ部5での符号化単位の
格納方法を示すものである。メモリ部5は領域1,2,
3,……と複数の領域に区分されており、この順に符号
化単位が書き込まれていく。以下、図4(a)に示すよ
うに符号化単位が入力されるものとして、これら符号化
単位の書込み方法について説明する。
【0044】まず、種類0の符号化単位1が入力される
と、メモリ部5の領域1にこの符号化単位1が書き込ま
れる。従って、この領域1は種類0の符号化単位が書き
込まれる領域に決定される。次に、種類1の符号化単位
2が入力されると、これは次の領域2に書き込まれる。
従って、この領域2は種類1の符号化単位が書き込まれ
る領域に決定される。次に、種類0の符号化単位3が入
力されると、これが領域1に符号化単位1に続けて書き
込まれ、次の種類1の符号化単位4が入力されると、領
域2に符号化単位2に続けて書き込まれる。
【0045】以下同様にして、符号化単位5が領域1
に、符号化単位6が領域2に夫々書き込まれ、次に、符
号化単位7が入力されると、これも領域1に書き込まれ
るが、この符号化単位7の一部が領域1に書き込むこと
ができないため、その残りが空いている先頭の領域3に
書き込まれる。従って、この領域3が種類0の符号化単
位が書き込まれる領域に決定される。同様にして、種類
1の符号化単位8が入力されると、その一部が領域2に
書き込むことができないため、その残りが空いている先
頭の領域4に書き込まれ、この領域4が種類1の符号化
単位が書き込まれる領域に決定される。
【0046】以下、符号化単位9が領域3に、符号化単
位10が領域4に、符号化単位11が領域3に夫々書き
込まれるが、次の符号化単位12の一部が領域4に書き
込むことができないと、その残りは、同様に、空いてい
る先頭の領域5に書き込まれ、この領域5が種類1の符
号化単位が書き込まれる領域に決定される。
【0047】このようにして、符号化単位をその種類毎
に異なる領域に書き込むものであるが、全ての種類の符
号化単位を先頭の領域から順に書き込むようにしている
ため、予め種類毎にメモリ部5の書込み領域を決めてお
く場合に比べ、メモリ部5を無駄なく利用することがで
きる。
【0048】図4(b)のように書き込まれた符号化単
位を読み出す場合には、種類0の符号化単位と種類1の
符号化単位とを独立に読み出す。即ち、領域1の符号化
単位1と領域2の符号化単位2とを同時に読出し開始
し、種類0の符号化単位1,3,5,……と種類1の符
号化単位2,4,6,……とを夫々その書込み順に読み
出し、符号化単位1,3,5,……は符号化信号復号部
1で復号し、符号化単位2,4,6,……は符号化信
号復号部62 で復号する。
【0049】この読出しは、入力時の符号化単位Cij
同じ伝送速度で読み出してもよいし、また、符号化信号
復号部61,……,6Kの処理速度に合わせた伝送速度で
読み出すようにしてもよい。
【0050】なお、以上の説明では、符号化単位の種類
を2種類としたが、一般に、n’個(但し、n'は1以
上の整数)おきの符号化単位を同じ種類のものとし、
(n'+1)種類の符号化単位としても同様である。この
場合には、符号化信号復号部も(n’+1)個用いら
れ、それらの復号処理速度は入力される復号単位Cij
伝送速度の1/(n’+1)倍となる。
【0051】図5は本発明による符号化ディジタル信号
復号装置の他の実施形態を示すブロック図であって、図
1に対応する部分には同一符号にダッシュを付けて示し
ている。
【0052】この実施形態は、図1に示した実施形態
と、基本的には、同一構成をなすものであるが、複数の
ストリームを並列的に復号処理することができるように
したものである。
【0053】同図において、ストリーム供給部1からス
トリーム分離部20に、少なくとも1種類の多重化方式
で多重されたN種類(但し、Nは正の整数)のストリーム
1,……,ANが供給される。ストリーム分離部2’
は、これらN種類のストリームA1,……,ANから所望
のQ種類(但し、Qは正の整数であって、Q≦N)のスト
リーム(例えば、Qチャンネルのストリーム)を分離
し、かつ分離したストリーム毎に符号化信号Bを分離し
て夫々一旦内蔵のメモリ(図示せず)に格納し、メモリ
制御部4’からのストリーム要求信号Sに応じてこのメ
モリから読み出して出力するとともに、このとき出力す
るストリームの種類を表わすストリーム種類識別信号L
も出力する。
【0054】なお、この場合、ストリーム分離部2’の
内蔵メモリからのストリームの読出しは、例えば、ピク
チャ単位とし、読出し速度を書込み速度のQ倍として、
Q種類のストリームを読み出す要にする。読み出すスト
リームはストリーム要求信号Sによって決まり、従っ
て、ストリーム分離部2’から出力される符号化信号B
はQ種類のストリームのうちの1種類のストリームの符
号化信号であり、ストリーム種類識別信号Lはこのとき
出力されている符号化信号Bのストリームの種類を表わ
している。
【0055】符号化単位分離部3’は、ストリーム分離
部2’から出力される符号化信号Bとストリーム種類識
別信号Lとを取り込み、このストリーム分離部2から供
給される符号化信号Bを、図1に示した符号化単位分離
部3と同様、n種類の符号化単位Cに分離し、これをメ
モリ部4’に供給する。これとともに、符号化単位分離
部3’は、このときメモリ制御部4’に出力する符号化
単位Cの種類と取り込んだストリーム種類識別信号Lに
よるストリームの種類とを表わす符号化単位種類識別信
号Dを生成し、符号化単位Cとともにメモリ制御部4’
に供給する。
【0056】メモリ制御部4’は、符号化単位分離部
3’から供給される符号化単位Cの種類を符号化単位種
類識別信号Dから判別し、この判別結果に応じてこの符
号化単位Cのメモリ部5’への書込み制御を行なう。こ
のメモリ制御部4’も、図3で示すメモリ制御部4と同
様の構成をなしているが、このメモリ制御部4’におい
ては、書込メモリ領域選択部4aは、符号化単位分離部
3’から供給される符号化単位Cの属したストリームの
種類も識別し、この符号化単位Cを書き込むべきストリ
ームメモリ領域を書込アドレス信号WA でもって指定す
るし、メモリ領域情報テーブル部4cも、全てのストリ
ームメモリ領域の符号化単位メモリ領域の格納状態を表
わすテーブルが格納されている。
【0057】ここで、メモリ部5’は、Q種類のストリ
ーム毎にメモリ領域が区分されており、また、各ストリ
ーム毎に設定されたメモリ領域(以下、ストリームメモ
リ領域という)では、図3で示したように、符号化単位
毎に区分されるように書込みが行なわれる(同じ種類の
符号化単位が記録されるメモリ領域を、以下、符号化単
位メモリ領域という。従って、各ストリーム領域は、符
号化単位メモリ領域で区分されることになる)。
【0058】そこで、メモリ制御部4’は、符号化単位
Cとこれに対する符号化単位種類識別信号Dとが供給さ
れると、この符号化単位種類識別信号Dからこの符号化
単位Cがどのストリームに属するどのような種類のもの
かを識別し、メモリ書込み制御信号WCを発生するとと
もに、この判別結果に応じて該当するストリームメモリ
領域での該当する符号化単位メモリ領域での書込アドレ
スを指定する書込アドレス信号WAを発生する。これに
より、符号化単位Cは、符号化単位Eとして、メモリ部
5’の該当するストリームメモリ領域での該当する符号
化単位メモリ領域の所定のアドレスに書き込まれること
になる。
【0059】メモリ制御部4’により、メモリ部5’の
全てのストリームメモリ領域の全ての符号化単位メモリ
領域の読出しが並列に行なわれる。これらの読出しも、
図1に示した実施形態と同様、符号化信号復号部61
……,6K’からの符号化信号転送制御情報G1,……,
K’に応じて行なわれる。
【0060】ここで、K’個の符号化信号復号部61
……,6K’は、メモリ部5’での各ストリームメモリ
領域におけるスライスの符号化単位を記憶する符号化単
位メモリ領域に夫々対応するものであり、いま、Q種類
の各ストリームでの符号化単位がK種類とすると、K’
=Q×Kである。これら符号化信号復号部61,……,
K’は夫々、図1における符号化信号復号部61,…
…,6Kと同様、メモリ部5’の対応するストリームメ
モリ領域の符号化単位メモリ領域から読み出されるスラ
イスの符号化単位Fを復号する。それ以外のヘッダの作
用などについても、図1に示した実施形態と同様であ
る。
【0061】このようにして、ストリーム分離部2’で
分離されたQ種類のストリームは、それらの符号化単位
Fが符号化信号復号部61,……,6K’で並列的に復号さ
れ、復号信号出力部7’からは、Q種類のストリームの
復号信号J1,J2,……,JQが並列的に得られることにな
る。しかも、図1に示した実施形態と同様、符号化信号
復号部61,……,6K’の処理速度を入力されるストリー
ムA1,……,ANの伝送速度のほぼ1/K倍と低速にな
ることができ、入力ストリームがMP@HLに準拠する
ものであっても、これら符号化信号復号部61,……,
K’の回路構成の複雑化や消費電力の増大化を抑える
ことができ、さらに、従来のMP@MLで使用されてい
た符号化信号復号部をも使用可能となる。
【0062】なお、以上の実施形態において、上記の復
号部として高速処理可能なものを使用する場合には、符
号化単位の処理時間を大幅に短縮することが可能とな
り、その分消費電力の低減が可能となる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
符号化ディジタル信号のストリームを形成する符号化単
位を複数の種類に区分し、各種類の符号化単位を並列に
復号するものであるから、入力されるストリームの伝送
速度よりも低速の処理速度でこれら符号化単位を復号す
ることができ、復号部の内部周波数を高める必要がなく
てその回路構成の複雑化や消費電力の増加を抑えること
ができるし、また、高速処理が可能な復号部を使用する
場合でも、その処理時間を大幅に短縮して消費電力の大
幅な低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による符号化ディジタル信号復号装置の
一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1における符号化単位分離部の一具体例を示
すブロック図である。
【図3】図1におけるメモリ制御部とメモリ部との一具
体例を示すブロック図である。
【図4】図1におけるメモリ部での符号化単位の書込み
方法と読出し方法の一具体例を説明するための図であ
る。
【図5】本発明による符号化ディジタル信号復号装置の
他の実施形態を示すブロック図である。
【図6】従来のMPEG−2規格のMP@MLによる符
号化ディジタル信号の復号装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 ストリーム供給部 2,2’ ストリーム分離部 2a メモリ 3,3’ 符号化単位分離部 3a ヘッダ検出部 3b 符号化単位種類識別信号生成部 4,4’ メモリ制御部 4a 書込メモリ領域選択部 4b 読出メモリ領域選択部 4c メモリ領域情報テーブル部 4d メモリ管理部 5,5’ メモリ部 61〜6K,61〜6K’ 符号化信号復号部 7,7’ 復号信号出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 照井 孝一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 奥 万寿男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 高清水 聡 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Fターム(参考) 5C059 KK06 KK13 KK49 MA00 RA04 RB01 RB09 RB10 RB16 SS01 UA05 UA36 UA38 5C078 CA31 CA35 DA00 DA02 9A001 EE04 HH27 HH30 JJ13 JJ18 JJ19 KK56

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号化ディジタル信号を符号化単位毎に
    復号処理する符号化ディジタル信号復号装置において、 少なくとも1種類の多重方式で多重化されたN種類(但
    し、Nは正の整数)のストリームを供給するストリーム
    供給部と、 ストリーム供給部から供給される該ストリームから指定
    されたストリームを分離し、分離した該ストリームから
    符号化ディジタル信号を分離して、該符号化ディジタル
    信号をストリーム要求信号に応じて出力するストリーム
    分離部と、 該ストリーム分離部からの該符号化ディジタル信号を符
    号化単位毎に分離し、分離した該符号化単位をn種類
    (但し、nは正の整数)に分類する符号化単位分離部
    と、 該符号化単位の種類毎に異なるメモリ領域が設定される
    メモリ部と、 該符号化単位分離部からの該符号化単位の種類を識別
    し、該符号化単位をその種類に該当する該メモリ部のメ
    モリ領域に書き込み、K種類(但し、Kは正の整数であ
    って、K≦n)の符号化単位が書き込まれたK個の該メ
    モリ領域から符号化単位を並列に読み出すメモリ制御部
    と、 該メモリ部から読み出される符号化単位の種類毎に設け
    られ、夫々が該メモリ部から読み出される該当する種類
    の符号化単位を復号するK個の符号化信号復号部と、 K個の該符号化信号復号部で符号化単位を復号して得ら
    れる復号単位を所定の順序で取り込み、復号ディジタル
    信号として出力する復号信号出力部とを有することを特
    長とする符号化ディジタル信号復号装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記符号化単位分離部は、 前記符号化ディジタル信号から前記符号化単位毎にそ
    の種類を示すヘッダ種類値を含むヘッダ情報を検出し、
    該ヘッダ情報を検出したことを示すヘッダ検出信号と該
    ヘッダ種類値とを出力するヘッダ検出部と、 該ヘッダ検出信号と該ヘッダ種類値とから、前記符号
    化単位の種類を示す符号化単位種類識別信号を生成する
    符号化単位識別信号生成部とを有し、 前記メモリ制御部は、符号化単位種類識別信号に基づい
    て前記符号化単位の種類を識別することを特徴とする符
    号化ディジタル信号復号装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、 前記メモリ部は、n個のメモリ領域が設定され、 前記メモリ制御部は、 前記符号化単位分離部から供給される前記符号化単位
    の種類を識別し、n個の該メモリ領域のうちの該識別結
    果に該当する前記メモリ部のメモリ領域に前記符号化単
    位を書き込む制御を行なう書込メモリ領域選択部と、 前記符号化信号復号部からの符号化単位転送制御信号
    に従って、該符号化単位転送制御信号が指定する前記メ
    モリ部のメモリ領域から符号化単位を読み出し、該符号
    化単位転送制御信号を発生した前記符号化信号復号部に
    供給する読出メモリ領域選択部と、 前記メモリ部での各メモリ領域の符号化単位の格納状
    態を表わすメモリ領域情報が格納され、該書込メモリ領
    域選択部による符号化単位の書込みや該読出メモリ領域
    選択部による符号化単位の書込みに応じて該メモリ領域
    情報を修正するメモリ領域情報テーブル部と、 該メモリ領域情報テーブル部に格納される該メモリ領
    域情報によって前記メモリ部での符号化単位の格納状態
    を管理し、この格納状態に応じて前記ストリーム分離部
    へ前記ストリーム要求信号を出力するメモリ管理部とを
    有することを特徴とする符号化ディジタル信号復号装
    置。
  4. 【請求項4】 符号化ディジタル信号を符号化単位毎に
    復号処理する符号化ディジタル信号復号装置において、 少なくとも1種類の多重方式で多重化されたN種類(但
    し、Nは正の整数)のストリームを供給するストリーム
    供給部と、 ストリーム供給部から供給される該ストリームから指定
    されたL種類(但し、Lは正の整数であって、L≦N)
    のストリームを分離し、さらに、分離した該ストリーム
    から符号化ディジタル信号を分離して、ストリーム要求
    信号で要求される種類のストリームから分離された該符
    号化ディジタル信号を単位期間出力するストリーム分離
    部と、 該ストリーム分離部からの該符号化ディジタル信号を符
    号化単位毎に分離し、分離した該符号化単位をn種類
    (但し、nは正の整数)に分類する符号化単位分離部
    と、 該ストリーム分離部で分離されるストリームの種類毎の
    L個のストリームメモリ領域が設定され、かつ該ストリ
    ームメモリ領域毎に該符号化単位分離部で分離される符
    号化単位の種類毎の符号化単位メモリ領域が設定される
    メモリ部と、 該符号化単位分離部から該符号化単位が供給される毎
    に、その該符号化単位の種類とその符号化単位が属した
    ストリームの種類とを識別して、この識別結果に該当す
    る該メモリ部のメモリ領域に書き込み、該メモリ部の各
    ストリームメモリ部でのK個(但し、K≦n)ずつの該
    符号化単位メモリ部メモリ領域から符号化単位を並列に
    読み出すメモリ制御部と、 該メモリ部から読み出される符号化単位のストリームの
    種類,符号化単位の種類毎に設けられ、夫々が該メモリ
    部から読み出される該当する種類の符号化単位を復号す
    る(L×K)個の符号化信号復号部と、 (L×K)個の該符号化信号復号部で符号化単位を復号
    して得られる復号単位を所定の順序で取り込み、L種類
    の復号ディジタル信号として並列に出力する復号信号出
    力部とを有することを特長とする符号化ディジタル信号
    復号装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、 前記ストリーム分離部は、出力する前記符号化ディジタ
    ル信号に対する前記ストリームの種類を示すストリーム
    種類識別信号を生成して出力し、 前記符号化単位分離部は、 前記ストリーム分離部から供給される符号化ディジタ
    ル信号から前記符号化単位毎にその種類を示すヘッダ種
    類値を含むヘッダ情報を検出し、該ヘッダ情報を検出し
    たことを示すヘッダ検出信号と該ヘッダ種類値とを出力
    するヘッダ検出部と、 該ヘッダ検出信号と該ヘッダ種類値と前記ストリーム
    分離手段から出力される該ストリーム種類識別信号とか
    ら、前記符号化単位の種類とストリームの種類とを示す
    符号化単位種類識別信号を生成する符号化単位識別信号
    生成部とを有し、 前記メモリ制御部は、符号化単位種類識別信号に基づい
    て前記符号化単位の種類床の符号化単位が属したストリ
    ームの種類とを識別することを特徴とする符号化ディジ
    タル信号復号装置。
  6. 【請求項6】 請求項4または5において、 前記メモリ制御部は、 前記符号化単位分離部から供給される前記符号化単位
    の種類とストリームの種類を識別し、L個の前記ストリ
    ームメモリ領域のうちの該識別結果に該当する前記スト
    リームメモリ領域の該識別結果に該当する前記符号化単
    位メモリ領域に前記符号化単位を書き込む制御を行なう
    書込メモリ領域選択部と、 前記符号化信号復号部からの符号化単位転送制御信号
    に従って、該符号化単位転送制御信号が指定する前記メ
    モリ部での前記ストリームメモリ領域内の前記符号化単
    位メモリ領域ら符号化単位を読み出し、該符号化単位転
    送制御信号を発生した前記符号化信号復号部に供給する
    読出メモリ領域選択部と、 前記メモリ部での各符号化単位メモリ領域の符号化単
    位の格納状態を表わすメモリ領域情報が格納され、該書
    込メモリ領域選択部による符号化単位の書込みや該読出
    メモリ領域選択部による符号化単位の書込みに応じて該
    メモリ領域情報を修正するメモリ領域情報テーブル部
    と、 該メモリ領域情報テーブル部に格納される該メモリ領
    域情報によって前記メモリ部での符号化単位の格納状態
    を管理し、この格納状態に応じて前記ストリーム分離部
    へ前記ストリーム要求信号を出力するメモリ管理部とを
    有することを特徴とする符号化ディジタル信号復号装
    置。
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