JP2004023173A - 簡易復号画像モニタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】番組の概要のみを再生するための簡易復号画像モニタ装置を提供する。
【解決手段】Iフレームの出現を監視してIフレームの出現周期を設定するIカウンタ8と、Iカウンタ8の状態を判定してIカウンタ8で設定した周期範囲内にIフレームの間隔が入っているかどうかを判定する判定器9を設けた。Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームのみ復号化処理をおこない表示させる。結果として、処理量が削減されるので低い周波数のクロックで処理することができ、電池の容量の小さな携帯機器でMPEG4のストリーム再生をおこなうときでも低消費電力で動作できる。
【選択図】 図1
【解決手段】Iフレームの出現を監視してIフレームの出現周期を設定するIカウンタ8と、Iカウンタ8の状態を判定してIカウンタ8で設定した周期範囲内にIフレームの間隔が入っているかどうかを判定する判定器9を設けた。Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームのみ復号化処理をおこない表示させる。結果として、処理量が削減されるので低い周波数のクロックで処理することができ、電池の容量の小さな携帯機器でMPEG4のストリーム再生をおこなうときでも低消費電力で動作できる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化された動画像を復号化していく簡易復号画像モニタ装置に関し、特に復号化をおこなう動画像を指定する方法を有する簡易復号画像モニタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話などの携帯機器でMPEG4のストリーム再生が今求められている。しかし携帯機器では電池の容量の上限があり、高い消費電力を消費するアプリケーションを連続して行うことはできない。そのため、MPEG4ストリームは概要のみ再生しその代わり低消費電力化を図り長時間動作させることが望ましい。以下、従来におけるMPEG4のストリーム再生をおこなう簡易復号画像モニタ装置の説明をおこなう。
【0003】
図7、8は従来の発明の簡易復号画像モニタ装置のブロック図である。この簡易復号画像モニタ装置ではヘッダ検出1と、可変長符号の復号器(VLD)2と、逆量子化器(IQ)3と、離散コサイン逆変換器(IDCT)4と、フレームメモリ5と、動き補償6と、加算器7により構成されている。
【0004】
ヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をVLD2へ出力する。
【0005】
可変長符号の復号器(VLD)2はヘッダ検出1から出力された画像符号列の可変長符号の復号を行い、IQ3へ画像データを出力する。
【0006】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力された画像データのDCT係数の逆量子化を行い、IDCT4へ画像データを出力する。
【0007】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力された画像データのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0008】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化された参照フレームを蓄積する。また、加算器7によりIDCT4で復号化された画像データと動き補償6により出力された画像データを加算したフレームを蓄積する。そして蓄積された画像データを外部へ出力する。
【0009】
動き補償6はフレームメモリ5に格納された画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償を行い、加算器7に出力する。
【0010】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームと動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0011】
次に従来の発明の簡易復号画像モニタ装置において、符号化してフレーム毎に分割された画像データを復号化していく動作処理を図7、8を参照しながら説明する。なお、図7はフレーム内符号化(Iフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図であり、図8はフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図である。
【0012】
入力される符号化データはそれ自身の画像情報のみで符号化されるフレーム内符号化(Iフレーム)と他の画像を参照して時間軸上で動きを予測して符号化されるフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)がある。Pフレームは過去のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きの動き予測を利用して符号化される前方予測符号化画像であり、Bフレームは過去と未来のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きおよび後ろ向きの動き予測を利用して符号化される双方向予測符号化画像である。
【0013】
これらのフレームが入力されるとヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をVLD2へ出力する。
【0014】
可変長符号の復号器(VLD)2はヘッダ検出1から出力されたIフレームの可変長符号の復号を行い、逆量子化器(IQ)3に出力する。
【0015】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力されたIフレームのDCT係数の逆量子化を行い、離散コサイン逆変換器(IDCT)4に出力する。
【0016】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力されたIフレームのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0017】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームとすでに送信されている動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0018】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化されたIフレームを蓄積する。また、加算器7によりIDCT4で復号化された画像データと動き補償6により出力された画像データを加算したフレームを蓄積する。そして、蓄積した画像データを順次外部に出力していく。
【0019】
動き補償6はフレームメモリ5に格納された画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出し、加算器7に出力する。
【0020】
加算器7は新たにIDCT4で復号化されたIフレームと動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0021】
Iフレームに対しては、図7に示すようなスイッチの状況になっており、Iフレームは以前に動き補償6により動き補償されたP、Bフレームがフレームメモリ5によりフィードバック加算されてから画像データが出力される。
P、Bフレームに対しては、図7に示すようなスイッチの状況になっており、フレームメモリに蓄えられたあと、動き補償6により動き補償されて加算器7に出力される。後にIDCT4から出力されたIフレームとフレームメモリ5によりフィードバック加算されてから画像データが出力される。
【0022】
上記のプロセスを繰り返しおこなうことですべての種類のフレームが復号化され、フレームメモリ5に蓄積され出力されることになるので、内容の充実した番組を提供できる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術に示した発明ではフレームの種類に関係なくすべてのフレームを復号化していくことになる。そのため、電池の容量の小さな携帯機器ではすべての動画像の復号化をおこなう意味で負担が大きい。
本発明ではかかる状況を鑑みることを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を解決するため、請求項1に記載の発明は、入力動画像情報を各画像フレーム毎に、それ自身の画像情報のみで符号化されたフレーム内符号化と、他の画像を参照して時間軸上で動き予測を利用して符号化されたフレーム間符号化とを復号化していく簡易復号画像モニタ装置であって、各フレームの先頭と最後尾を検出するヘッダ検出と、フレーム内符号化とフレーム間符号化の画像符号列の可変長符号の復号をおこなう可変長符号の復号器と、フレーム内符号化とフレーム間符号化のDCT係数の逆量子化をおこなう逆量子化器と、フレーム内符号化とフレーム間符号化のDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する離散コサイン逆変換器と、復号化された各フレームを蓄積して外部に出力するフレームメモリと、フレーム間符号化の復号化画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償と、離散コサイン逆変換器で復号化された画像データと動き補償から出力された復号化画像データとを前記フレームメモリにフィードバック加算する加算器とを有し、ヘッダ検出から出力されるフレーム内符号化とフレーム間符号化に対してフレーム内符号化の出現を監視しており、フレーム内符号化の出現周期の設定をおこなう周期設定手段と、フレーム内符号化が周期設定手段により指定されたフレーム内符号化であるかどうかを検出する同期保護手段とを有するIカウンタと、Iカウンタの状態を判定し、復号化をおこなうフレーム内符号化を選び出す判定器を有することを特徴とする。
【0025】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の簡易復号画像モニタ装置において、Iカウンタは、周期設定手段に適うフレーム内符号化を検出したときには、判定器に対象となる符号化データ列を出力することを特徴とする。
【0026】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の簡易復号画像モニタ装置において、Iカウンタは、周期設定手段に適うフレーム内符号化を検出しなかったときには、同期保護手段をおこなうことで周期設定手段で検出されるべきフレーム内符号化を検出し、判定器に対象となる符号化データ列を出力することを特徴とする。
【0027】
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置において、判定器は、Iカウンタから出力される符号化データ列に対し、周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出し、フレーム内符号化位置に存在するフレーム内符号化を検出し、復号化をおこなう装置に出力することを特徴とする。
【0028】
請求項5に記載の発明は、請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置において、判定器は、Iカウンタから出力される符号化データ列に対し、周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出できないときは、対象となる符号化データの復号化はおこなわないようにすることを特徴とする。
【0029】
請求項6に記載の発明は、請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置において、判定器は、Iカウンタから出力される符号化データ列に対し、周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出し、フレーム内符号化位置に存在するフレーム内符号化を検出できないときは、対象となる符号化データの復号化はおこなわないようにすることを特徴とする。
【0030】
【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。
【0031】
[実施例の構成]
図1は本発明の簡易復号画像モニタ装置のブロック図である。本実施形態ではヘッダ検出1と、可変長符号の復号器(VLD)2と、逆量子化器(IQ)3と、離散コサイン逆変換器(IDCT)4と、フレームメモリ5と、動き補償6と、加算器7と、Iカウンタ8と、判定器9により構成されている。
【0032】
ヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をIカウンタ8へ出力する。
【0033】
可変長符号の復号器(VLD)2は判定器9から出力された画像符号列の可変長符号の復号を行い、IQ3へ画像データを出力する。
【0034】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力された画像データのDCT係数の逆量子化を行い、IDCT4へ画像データを出力する。
【0035】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力された画像データのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0036】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化された参照フレームを蓄積する。また、加算器7によりIDCT4で復号化された画像データと動き補償6により出力された画像データを加算したフレームを蓄積する。そして蓄積された画像データを外部へ出力する。
【0037】
動き補償6はフレームメモリ5に格納された画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償を行い、加算器7に出力する。
【0038】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームと動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0039】
Iカウンタ8はヘッダ検出1から出力されるフレーム信号に対してIフレームの出現を監視している。また、Iカウンタ8はIフレームの出現に合わせて周期を設定することができる。Iフレームの間隔がIカウンタ8の設定周期と一致しているものを判定器9に出力する。Iカウンタ8の設定した周期に合わない場合は、Iフレーム位置にくるIフレームを検出するためにリセット方式によるハンチング、および競合カウンタによる前方・後方保護のような同期保護の動作処理を繰り返しおこなう。そして同期保護を終えた画像データを判定器9に出力する。
【0040】
判定器9はIカウンタ8の状態を判定し、Iカウンタ8で設定した範囲内にフレーム内符号の間隔が入っているか判定する。また、ピクチャースタートコード付近に存在するピクチャーコーディングタイプを検出して、対象フレームがフレーム内符号化(Iフレーム)かフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)を判定する。Iカウンタ8の設定より短い周期で出現したIフレームおよびPフレーム、Bフレームは復号化せずVLD2などは動作させない。Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームはVLD2などにより復号化して表示させる。
【0041】
それにより、番組の概要は理解できる。Iカウンタ8の設定周期に出現しないIフレームやフレーム間符号化は復号せずVLD2やIQ3、IDCT4、動き補償6は動作せず、全体の処理量は削減されることになる。その結果、より周波数の低いクロックで動作することができる。
【0042】
次に本発明の簡易復号画像モニタ装置において、符号化してフレーム毎に分割された画像データを復号化していく動作処理を図1を参照しながら説明する。
【0043】
入力される符号化データはそれ自身の画像情報のみで符号化されるフレーム内符号化(Iフレーム)と他の画像を参照して時間軸上で動きを予測して符号化されるフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)がある。Pフレームは過去のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きの動き予測を利用して符号化される前方予測符号化画像であり、Bフレームは過去と未来のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きおよび後ろ向きの動き予測を利用して符号化される双方向予測符号化画像である。
【0044】
これらのフレームが入力されるとヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をIカウンタ8へ出力する。
【0045】
Iカウンタ8はヘッダ検出1から出力されるフレーム信号に対してIフレームの出現を監視している。また、Iカウンタ8はIフレームの出現に合わせて周期を設定をおこなう。Iフレームの間隔がIカウンタ8の設定周期と一致しているものを判定器9に出力する。Iカウンタ8の設定した周期に合わない場合は、Iフレーム位置にくるIフレームを検出するためにリセット方式によるハンチング、および競合カウンタによる前方・後方保護のような同期保護の動作処理を繰り返しおこなう。そして同期保護を終えた画像データを判定器9に出力する。同期保護の詳細は図2を用いて詳細に説明する。
【0046】
判定器9はIカウンタ8の状態を判定し、復号化をおこなうIフレームを選び出す。まず、Iカウンタ8により等間隔にきているIフレーム位置であるかどうかを判定する。次に、等間隔にきているIフレーム位置にあるフレームのピクチャースタートコード付近に存在するピクチャーコーディングタイプを検出して、対象フレームがフレーム内符号化(Iフレーム)かフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)を判定しする。結果として、Iカウンタ8の設定より短い周期で出現したIフレームおよびPフレーム、Bフレームは復号化しない。Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームはVLD2に出力する。判定器9の動作処理は図6を用いて詳細に説明する。
【0047】
可変長符号の復号器(VLD)2は判定器9から出力されたIフレームの可変長符号の復号を行い、逆量子化器(IQ)3に出力する。
【0048】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力されたIフレームのDCT係数の逆量子化を行い、離散コサイン逆変換器(IDCT)4に出力する。
【0049】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力されたIフレームのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0050】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0051】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化されたIフレームを蓄積する。そして、蓄積した画像データを順次外部に出力していく。
【0052】
上記のプロセスを繰り返しおこなうことでIカウンタ8で設定した周期に沿っているIフレームだけが復号化され、フレームメモリ5に蓄積され出力されることになるので、全体の処理量を低下させながら、概要は理解できる番組を提供できる。
【0053】
[実施例の動作の説明]
本実施形態の動作処理を説明する。
本実施形態では周期的にIフレームがストリームの中で出現することを前提としている。しかもIカウンタ8によりIフレームの設定周期を一定に設定してある。それは図4に示す。Iカウンタ8は周期の設定をIフレームが先頭にくるように設定されている。図4では一例として、フレーム間符号化はすべてPフレームとしているが、Bフレームが含まれていても動作処理は変わらない。
【0054】
図3には1フレームの先頭付近のデータ構造を示す。先頭にはピクチャースタートコードがあり、このコードは他のデータ列には出現しないユニークなデータ列である。そのためヘッダ検出1は間違えなくピクチャースタートコードを検出することができる。
さらに、先頭付近にはピクチャーコーディングタイプという情報が存在する。この情報により判定器9はフレームがIフレームであるか否かを判定することができる。Iフレームのピクチャーコーディングタイプを「I」とする。
また、符号列は入力された画像データを符号化してフレーム毎に分割されたものを格納するデータ列である。
【0055】
図2を使用してIフレームの出現を監視しているIカウンタ8の動作を説明する。Iカウンタ8はあらかじめIフレームの出現する周期が設定されている。
【0056】
ヘッダ検出1から符号化データを入力されると、Iカウンタ8は設定した周期範囲においてIフレームの間隔が入っているかどうか判定する(S201)。対象データがIフレームであれば(S201でY)、前方保護のカウンタをクリアして(S202)、判定器9へ出力して次のデータを判定する。対象データがIフレームでなければ(S201でN)、Iカウンタ8の設定周期通りにIフレームが存在しているかどうか確認するため前方保護処理をおこなう。対象データの前方保護のカウンタをUPして(S203)、後方保護のカウンタをクリアする(S204)。その結果、前方保護カウンタが設定値をまだ超えてなければ(S205でY)、次のデータの判定をおこなう。前方保護カウンタが設定値を超えていれば(S205でN)、周期的にIフレームがきていない状態であり、対象データのハンチング制御をおこなう。なお、判定器9に出力された符号化データの動作処理は図6を参照して説明する。
【0057】
前方保護カウンタの設定値を超えたデータに対しては新たにIフレームを検出するためにハンチング制御をおこなう。ハンチング制御状態において新たにIフレームを検出したとき(S206でY)、Iカウンタ8は設定範囲の次のIフレーム位置までスキップして(S207)、ハンチングで見つけたIフレームが周期的にきているIフレームであるかどうか判定するために後方保護をおこなう。対象データがIフレームでないときは(S206でN)、次のデータのハンチングをおこなう(S208)。
【0058】
次に、Iカウンタ8はリセット方式によるハンチング状態から始まる後方保護で設定値とIフレームの間隔が一致したかどうかを確認し、同期状態に入る。対象データがIフレームであれば(S209でY)、前方保護状態のカウンタをクリアし(S210)、後方保護のカウンタをUPする(S211)。対象データがIフレームでなければ(S209でN)、後方保護のカウンタをクリアする(S212)。そしてIカウンタ8は前方保護された次の設定範囲内に新たなIフレームの検出をおこなう。
後方保護のカウンタをUPしたIフレームに対して、Iカウンタ8は後方保護カウンタがIカウンタ8の設定値に達して、Iフレームの間隔と一致したかどうかを確認する(S213)。設定値を超えていれば(S213でY)、S201に戻り再びIカウンタ8が設定した周期にIフレームが存在するかどうか判定する。設定値を超えてなければ(S213でN)、設定範囲の次のIフレーム位置までスキップして(S214)、次の対象データの後方保護をおこなう。
【0059】
上記の同期保護により同期状態に入ると同期位置にあるIフレームのみを再生し、フレームメモリ5に蓄積する。この動作状況は図5に示す。フレーム間符号化のPフレームは復号しない。また、Iカウンタ8の間隔に来ないIフレームは復号しない。Iカウンタ8の間隔に来るIフレームのみを表示し、簡易表示を行う。
【0060】
図6でIカウンタ8の状態を判定する判定器9の判定状況を示す。Iカウンタ8により等間隔にきているIフレーム位置であるかどうか判定する。Iフレーム位置であれば(S601でY)、フレームの先頭付近にあるピクチャーコーディングタイプを読み込みIフレームであるかどうか判定する。ピクチャーコーディングタイプが「I」であれば(S602でY)、Iフレーム位置にIフレームがあるので、復号化をおこなうためVLD、IQ、IDCT処理を行い、さらにフレームメモリ5に書き込む。Iカウンタ8がIフレーム位置でないと判断したり(S601でN)、またはIフレーム位置であってもピクチャーコーディングタイプが「I」でなければ(S602でN)、Iフレーム位置にIフレームがないので、対象となるフレームを復号化していくことなく次のフレームを判定していく。
【0061】
簡易復号再生中の画像はフレームメモリ5の出力から得る。同期位置にないIフレームは復号せずフレームメモリ5の内容を更新しない。また、フレーム間符号化のフレーム(Pフレーム、Bフレーム)も復号せずフレームメモリ5の内容は更新しない。よってこれらのフレームのVLD、IQ、IDCT、動き補償の処理が不要となる。
【0062】
Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームは表示させる。それにより、番組の概要は理解でき、Iカウンタ8の設定周期に出現しないIフレームやフレーム間符号化は復号せず、VLDやIQ、IDCT、動き補償は動作せず、全体の処理量が削減されている。そのため低い周波数のクロックで動作することが可能になり低消費電力で動作する。
【0063】
【発明の効果】
本発明の実施の形態から明らかなように、Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームは表示させる。それにより、番組の概要は理解でき、Iカウンタ8の設定周期に出現しないIフレームやフレーム間符号化は復号せず、VLD2やIQ3、IDCT4、動き補償6は動作せず、処理量が削減される低い周波数のクロックで処理することができ低消費電力で動作することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の簡易復号画像モニタ装置のブロック図である。
【図2】Iカウンタ8の動作フローチャートである。
【図3】1フレームのデータ構造ある。
【図4】Iカウンタ8の動作状況の一例である。
【図5】判定器9による動作状況の一例である。
【図6】判定器9の動作フローチャートである。
【図7】従来のフレーム内符号化(Iフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図である。
【図8】従来のフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 ヘッダ検出
2 可変長符号の復号器(VLD)
3 逆量子化器(IQ)
4 離散コサイン逆変換器(IDCT)
5 フレームメモリ
6 動き補償
7 加算器
8 Iカウンタ
9 判定器
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化された動画像を復号化していく簡易復号画像モニタ装置に関し、特に復号化をおこなう動画像を指定する方法を有する簡易復号画像モニタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話などの携帯機器でMPEG4のストリーム再生が今求められている。しかし携帯機器では電池の容量の上限があり、高い消費電力を消費するアプリケーションを連続して行うことはできない。そのため、MPEG4ストリームは概要のみ再生しその代わり低消費電力化を図り長時間動作させることが望ましい。以下、従来におけるMPEG4のストリーム再生をおこなう簡易復号画像モニタ装置の説明をおこなう。
【0003】
図7、8は従来の発明の簡易復号画像モニタ装置のブロック図である。この簡易復号画像モニタ装置ではヘッダ検出1と、可変長符号の復号器(VLD)2と、逆量子化器(IQ)3と、離散コサイン逆変換器(IDCT)4と、フレームメモリ5と、動き補償6と、加算器7により構成されている。
【0004】
ヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をVLD2へ出力する。
【0005】
可変長符号の復号器(VLD)2はヘッダ検出1から出力された画像符号列の可変長符号の復号を行い、IQ3へ画像データを出力する。
【0006】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力された画像データのDCT係数の逆量子化を行い、IDCT4へ画像データを出力する。
【0007】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力された画像データのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0008】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化された参照フレームを蓄積する。また、加算器7によりIDCT4で復号化された画像データと動き補償6により出力された画像データを加算したフレームを蓄積する。そして蓄積された画像データを外部へ出力する。
【0009】
動き補償6はフレームメモリ5に格納された画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償を行い、加算器7に出力する。
【0010】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームと動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0011】
次に従来の発明の簡易復号画像モニタ装置において、符号化してフレーム毎に分割された画像データを復号化していく動作処理を図7、8を参照しながら説明する。なお、図7はフレーム内符号化(Iフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図であり、図8はフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図である。
【0012】
入力される符号化データはそれ自身の画像情報のみで符号化されるフレーム内符号化(Iフレーム)と他の画像を参照して時間軸上で動きを予測して符号化されるフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)がある。Pフレームは過去のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きの動き予測を利用して符号化される前方予測符号化画像であり、Bフレームは過去と未来のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きおよび後ろ向きの動き予測を利用して符号化される双方向予測符号化画像である。
【0013】
これらのフレームが入力されるとヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をVLD2へ出力する。
【0014】
可変長符号の復号器(VLD)2はヘッダ検出1から出力されたIフレームの可変長符号の復号を行い、逆量子化器(IQ)3に出力する。
【0015】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力されたIフレームのDCT係数の逆量子化を行い、離散コサイン逆変換器(IDCT)4に出力する。
【0016】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力されたIフレームのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0017】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームとすでに送信されている動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0018】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化されたIフレームを蓄積する。また、加算器7によりIDCT4で復号化された画像データと動き補償6により出力された画像データを加算したフレームを蓄積する。そして、蓄積した画像データを順次外部に出力していく。
【0019】
動き補償6はフレームメモリ5に格納された画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出し、加算器7に出力する。
【0020】
加算器7は新たにIDCT4で復号化されたIフレームと動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0021】
Iフレームに対しては、図7に示すようなスイッチの状況になっており、Iフレームは以前に動き補償6により動き補償されたP、Bフレームがフレームメモリ5によりフィードバック加算されてから画像データが出力される。
P、Bフレームに対しては、図7に示すようなスイッチの状況になっており、フレームメモリに蓄えられたあと、動き補償6により動き補償されて加算器7に出力される。後にIDCT4から出力されたIフレームとフレームメモリ5によりフィードバック加算されてから画像データが出力される。
【0022】
上記のプロセスを繰り返しおこなうことですべての種類のフレームが復号化され、フレームメモリ5に蓄積され出力されることになるので、内容の充実した番組を提供できる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術に示した発明ではフレームの種類に関係なくすべてのフレームを復号化していくことになる。そのため、電池の容量の小さな携帯機器ではすべての動画像の復号化をおこなう意味で負担が大きい。
本発明ではかかる状況を鑑みることを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を解決するため、請求項1に記載の発明は、入力動画像情報を各画像フレーム毎に、それ自身の画像情報のみで符号化されたフレーム内符号化と、他の画像を参照して時間軸上で動き予測を利用して符号化されたフレーム間符号化とを復号化していく簡易復号画像モニタ装置であって、各フレームの先頭と最後尾を検出するヘッダ検出と、フレーム内符号化とフレーム間符号化の画像符号列の可変長符号の復号をおこなう可変長符号の復号器と、フレーム内符号化とフレーム間符号化のDCT係数の逆量子化をおこなう逆量子化器と、フレーム内符号化とフレーム間符号化のDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する離散コサイン逆変換器と、復号化された各フレームを蓄積して外部に出力するフレームメモリと、フレーム間符号化の復号化画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償と、離散コサイン逆変換器で復号化された画像データと動き補償から出力された復号化画像データとを前記フレームメモリにフィードバック加算する加算器とを有し、ヘッダ検出から出力されるフレーム内符号化とフレーム間符号化に対してフレーム内符号化の出現を監視しており、フレーム内符号化の出現周期の設定をおこなう周期設定手段と、フレーム内符号化が周期設定手段により指定されたフレーム内符号化であるかどうかを検出する同期保護手段とを有するIカウンタと、Iカウンタの状態を判定し、復号化をおこなうフレーム内符号化を選び出す判定器を有することを特徴とする。
【0025】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の簡易復号画像モニタ装置において、Iカウンタは、周期設定手段に適うフレーム内符号化を検出したときには、判定器に対象となる符号化データ列を出力することを特徴とする。
【0026】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の簡易復号画像モニタ装置において、Iカウンタは、周期設定手段に適うフレーム内符号化を検出しなかったときには、同期保護手段をおこなうことで周期設定手段で検出されるべきフレーム内符号化を検出し、判定器に対象となる符号化データ列を出力することを特徴とする。
【0027】
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置において、判定器は、Iカウンタから出力される符号化データ列に対し、周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出し、フレーム内符号化位置に存在するフレーム内符号化を検出し、復号化をおこなう装置に出力することを特徴とする。
【0028】
請求項5に記載の発明は、請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置において、判定器は、Iカウンタから出力される符号化データ列に対し、周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出できないときは、対象となる符号化データの復号化はおこなわないようにすることを特徴とする。
【0029】
請求項6に記載の発明は、請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置において、判定器は、Iカウンタから出力される符号化データ列に対し、周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出し、フレーム内符号化位置に存在するフレーム内符号化を検出できないときは、対象となる符号化データの復号化はおこなわないようにすることを特徴とする。
【0030】
【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。
【0031】
[実施例の構成]
図1は本発明の簡易復号画像モニタ装置のブロック図である。本実施形態ではヘッダ検出1と、可変長符号の復号器(VLD)2と、逆量子化器(IQ)3と、離散コサイン逆変換器(IDCT)4と、フレームメモリ5と、動き補償6と、加算器7と、Iカウンタ8と、判定器9により構成されている。
【0032】
ヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をIカウンタ8へ出力する。
【0033】
可変長符号の復号器(VLD)2は判定器9から出力された画像符号列の可変長符号の復号を行い、IQ3へ画像データを出力する。
【0034】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力された画像データのDCT係数の逆量子化を行い、IDCT4へ画像データを出力する。
【0035】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力された画像データのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0036】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化された参照フレームを蓄積する。また、加算器7によりIDCT4で復号化された画像データと動き補償6により出力された画像データを加算したフレームを蓄積する。そして蓄積された画像データを外部へ出力する。
【0037】
動き補償6はフレームメモリ5に格納された画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償を行い、加算器7に出力する。
【0038】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームと動き補償6からの出力画像データをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0039】
Iカウンタ8はヘッダ検出1から出力されるフレーム信号に対してIフレームの出現を監視している。また、Iカウンタ8はIフレームの出現に合わせて周期を設定することができる。Iフレームの間隔がIカウンタ8の設定周期と一致しているものを判定器9に出力する。Iカウンタ8の設定した周期に合わない場合は、Iフレーム位置にくるIフレームを検出するためにリセット方式によるハンチング、および競合カウンタによる前方・後方保護のような同期保護の動作処理を繰り返しおこなう。そして同期保護を終えた画像データを判定器9に出力する。
【0040】
判定器9はIカウンタ8の状態を判定し、Iカウンタ8で設定した範囲内にフレーム内符号の間隔が入っているか判定する。また、ピクチャースタートコード付近に存在するピクチャーコーディングタイプを検出して、対象フレームがフレーム内符号化(Iフレーム)かフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)を判定する。Iカウンタ8の設定より短い周期で出現したIフレームおよびPフレーム、Bフレームは復号化せずVLD2などは動作させない。Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームはVLD2などにより復号化して表示させる。
【0041】
それにより、番組の概要は理解できる。Iカウンタ8の設定周期に出現しないIフレームやフレーム間符号化は復号せずVLD2やIQ3、IDCT4、動き補償6は動作せず、全体の処理量は削減されることになる。その結果、より周波数の低いクロックで動作することができる。
【0042】
次に本発明の簡易復号画像モニタ装置において、符号化してフレーム毎に分割された画像データを復号化していく動作処理を図1を参照しながら説明する。
【0043】
入力される符号化データはそれ自身の画像情報のみで符号化されるフレーム内符号化(Iフレーム)と他の画像を参照して時間軸上で動きを予測して符号化されるフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)がある。Pフレームは過去のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きの動き予測を利用して符号化される前方予測符号化画像であり、Bフレームは過去と未来のIフレームまたはPフレームを参照画像として、時間軸上で前向きおよび後ろ向きの動き予測を利用して符号化される双方向予測符号化画像である。
【0044】
これらのフレームが入力されるとヘッダ検出1は画像符号列の各フレームの先頭に位置するヘッダ符号(ピクチャースタートコード)を検出してフレームの先頭と最後尾を見つけ、各フレームの信号をIカウンタ8へ出力する。
【0045】
Iカウンタ8はヘッダ検出1から出力されるフレーム信号に対してIフレームの出現を監視している。また、Iカウンタ8はIフレームの出現に合わせて周期を設定をおこなう。Iフレームの間隔がIカウンタ8の設定周期と一致しているものを判定器9に出力する。Iカウンタ8の設定した周期に合わない場合は、Iフレーム位置にくるIフレームを検出するためにリセット方式によるハンチング、および競合カウンタによる前方・後方保護のような同期保護の動作処理を繰り返しおこなう。そして同期保護を終えた画像データを判定器9に出力する。同期保護の詳細は図2を用いて詳細に説明する。
【0046】
判定器9はIカウンタ8の状態を判定し、復号化をおこなうIフレームを選び出す。まず、Iカウンタ8により等間隔にきているIフレーム位置であるかどうかを判定する。次に、等間隔にきているIフレーム位置にあるフレームのピクチャースタートコード付近に存在するピクチャーコーディングタイプを検出して、対象フレームがフレーム内符号化(Iフレーム)かフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)を判定しする。結果として、Iカウンタ8の設定より短い周期で出現したIフレームおよびPフレーム、Bフレームは復号化しない。Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームはVLD2に出力する。判定器9の動作処理は図6を用いて詳細に説明する。
【0047】
可変長符号の復号器(VLD)2は判定器9から出力されたIフレームの可変長符号の復号を行い、逆量子化器(IQ)3に出力する。
【0048】
逆量子化器(IQ)3はVLD2から出力されたIフレームのDCT係数の逆量子化を行い、離散コサイン逆変換器(IDCT)4に出力する。
【0049】
離散コサイン逆変換器(IDCT)4はIQ3から出力されたIフレームのDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する逆DCTを行い、加算器7に出力する。
【0050】
加算器7はIDCT4で復号化された参照フレームをフレームメモリ5にフィードバック加算する。
【0051】
フレームメモリ5はIDCT4で復号化されたIフレームを蓄積する。そして、蓄積した画像データを順次外部に出力していく。
【0052】
上記のプロセスを繰り返しおこなうことでIカウンタ8で設定した周期に沿っているIフレームだけが復号化され、フレームメモリ5に蓄積され出力されることになるので、全体の処理量を低下させながら、概要は理解できる番組を提供できる。
【0053】
[実施例の動作の説明]
本実施形態の動作処理を説明する。
本実施形態では周期的にIフレームがストリームの中で出現することを前提としている。しかもIカウンタ8によりIフレームの設定周期を一定に設定してある。それは図4に示す。Iカウンタ8は周期の設定をIフレームが先頭にくるように設定されている。図4では一例として、フレーム間符号化はすべてPフレームとしているが、Bフレームが含まれていても動作処理は変わらない。
【0054】
図3には1フレームの先頭付近のデータ構造を示す。先頭にはピクチャースタートコードがあり、このコードは他のデータ列には出現しないユニークなデータ列である。そのためヘッダ検出1は間違えなくピクチャースタートコードを検出することができる。
さらに、先頭付近にはピクチャーコーディングタイプという情報が存在する。この情報により判定器9はフレームがIフレームであるか否かを判定することができる。Iフレームのピクチャーコーディングタイプを「I」とする。
また、符号列は入力された画像データを符号化してフレーム毎に分割されたものを格納するデータ列である。
【0055】
図2を使用してIフレームの出現を監視しているIカウンタ8の動作を説明する。Iカウンタ8はあらかじめIフレームの出現する周期が設定されている。
【0056】
ヘッダ検出1から符号化データを入力されると、Iカウンタ8は設定した周期範囲においてIフレームの間隔が入っているかどうか判定する(S201)。対象データがIフレームであれば(S201でY)、前方保護のカウンタをクリアして(S202)、判定器9へ出力して次のデータを判定する。対象データがIフレームでなければ(S201でN)、Iカウンタ8の設定周期通りにIフレームが存在しているかどうか確認するため前方保護処理をおこなう。対象データの前方保護のカウンタをUPして(S203)、後方保護のカウンタをクリアする(S204)。その結果、前方保護カウンタが設定値をまだ超えてなければ(S205でY)、次のデータの判定をおこなう。前方保護カウンタが設定値を超えていれば(S205でN)、周期的にIフレームがきていない状態であり、対象データのハンチング制御をおこなう。なお、判定器9に出力された符号化データの動作処理は図6を参照して説明する。
【0057】
前方保護カウンタの設定値を超えたデータに対しては新たにIフレームを検出するためにハンチング制御をおこなう。ハンチング制御状態において新たにIフレームを検出したとき(S206でY)、Iカウンタ8は設定範囲の次のIフレーム位置までスキップして(S207)、ハンチングで見つけたIフレームが周期的にきているIフレームであるかどうか判定するために後方保護をおこなう。対象データがIフレームでないときは(S206でN)、次のデータのハンチングをおこなう(S208)。
【0058】
次に、Iカウンタ8はリセット方式によるハンチング状態から始まる後方保護で設定値とIフレームの間隔が一致したかどうかを確認し、同期状態に入る。対象データがIフレームであれば(S209でY)、前方保護状態のカウンタをクリアし(S210)、後方保護のカウンタをUPする(S211)。対象データがIフレームでなければ(S209でN)、後方保護のカウンタをクリアする(S212)。そしてIカウンタ8は前方保護された次の設定範囲内に新たなIフレームの検出をおこなう。
後方保護のカウンタをUPしたIフレームに対して、Iカウンタ8は後方保護カウンタがIカウンタ8の設定値に達して、Iフレームの間隔と一致したかどうかを確認する(S213)。設定値を超えていれば(S213でY)、S201に戻り再びIカウンタ8が設定した周期にIフレームが存在するかどうか判定する。設定値を超えてなければ(S213でN)、設定範囲の次のIフレーム位置までスキップして(S214)、次の対象データの後方保護をおこなう。
【0059】
上記の同期保護により同期状態に入ると同期位置にあるIフレームのみを再生し、フレームメモリ5に蓄積する。この動作状況は図5に示す。フレーム間符号化のPフレームは復号しない。また、Iカウンタ8の間隔に来ないIフレームは復号しない。Iカウンタ8の間隔に来るIフレームのみを表示し、簡易表示を行う。
【0060】
図6でIカウンタ8の状態を判定する判定器9の判定状況を示す。Iカウンタ8により等間隔にきているIフレーム位置であるかどうか判定する。Iフレーム位置であれば(S601でY)、フレームの先頭付近にあるピクチャーコーディングタイプを読み込みIフレームであるかどうか判定する。ピクチャーコーディングタイプが「I」であれば(S602でY)、Iフレーム位置にIフレームがあるので、復号化をおこなうためVLD、IQ、IDCT処理を行い、さらにフレームメモリ5に書き込む。Iカウンタ8がIフレーム位置でないと判断したり(S601でN)、またはIフレーム位置であってもピクチャーコーディングタイプが「I」でなければ(S602でN)、Iフレーム位置にIフレームがないので、対象となるフレームを復号化していくことなく次のフレームを判定していく。
【0061】
簡易復号再生中の画像はフレームメモリ5の出力から得る。同期位置にないIフレームは復号せずフレームメモリ5の内容を更新しない。また、フレーム間符号化のフレーム(Pフレーム、Bフレーム)も復号せずフレームメモリ5の内容は更新しない。よってこれらのフレームのVLD、IQ、IDCT、動き補償の処理が不要となる。
【0062】
Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームは表示させる。それにより、番組の概要は理解でき、Iカウンタ8の設定周期に出現しないIフレームやフレーム間符号化は復号せず、VLDやIQ、IDCT、動き補償は動作せず、全体の処理量が削減されている。そのため低い周波数のクロックで動作することが可能になり低消費電力で動作する。
【0063】
【発明の効果】
本発明の実施の形態から明らかなように、Iカウンタ8の設定の周期で出現するIフレームは表示させる。それにより、番組の概要は理解でき、Iカウンタ8の設定周期に出現しないIフレームやフレーム間符号化は復号せず、VLD2やIQ3、IDCT4、動き補償6は動作せず、処理量が削減される低い周波数のクロックで処理することができ低消費電力で動作することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の簡易復号画像モニタ装置のブロック図である。
【図2】Iカウンタ8の動作フローチャートである。
【図3】1フレームのデータ構造ある。
【図4】Iカウンタ8の動作状況の一例である。
【図5】判定器9による動作状況の一例である。
【図6】判定器9の動作フローチャートである。
【図7】従来のフレーム内符号化(Iフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図である。
【図8】従来のフレーム間符号化(Pフレーム、Bフレーム)が復号化される場合の復号画像モニタ装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 ヘッダ検出
2 可変長符号の復号器(VLD)
3 逆量子化器(IQ)
4 離散コサイン逆変換器(IDCT)
5 フレームメモリ
6 動き補償
7 加算器
8 Iカウンタ
9 判定器
Claims (6)
- 入力動画像情報を各画像フレーム毎に、それ自身の画像情報のみで符号化されたフレーム内符号化と、他の画像を参照して時間軸上で動き予測を利用して符号化されたフレーム間符号化とを復号化していく簡易復号画像モニタ装置であって、
各フレームの先頭と最後尾を検出するヘッダ検出と、前記フレーム内符号化と前記フレーム間符号化の画像符号列の可変長符号の復号をおこなう可変長符号の復号器と、前記フレーム内符号化と前記フレーム間符号化のDCT係数の逆量子化をおこなう逆量子化器と、前記フレーム内符号化と前記フレーム間符号化のDCT係数を逆離散コサイン変換して画像データを復号する離散コサイン逆変換器と、復号化された各フレームを蓄積して外部に出力するフレームメモリと、前記フレーム間符号化の復号化画像データを動きベクトルに応じて位置シフトして読み出す動き補償と、前記離散コサイン逆変換器で復号化された画像データと前記動き補償から出力された前記復号化画像データとを前記フレームメモリにフィードバック加算する加算器とを有し、
前記ヘッダ検出から出力される前記フレーム内符号化と前記フレーム間符号化に対して前記フレーム内符号化の出現を監視しており、前記フレーム内符号化の出現周期の設定をおこなう周期設定手段と、前記フレーム内符号化が前記周期設定手段により指定されたフレーム内符号化であるかどうかを検出する同期保護手段とを有するIカウンタと、
前記Iカウンタの状態を判定し、復号化をおこなうフレーム内符号化を選び出す判定器を有することを特徴とする簡易復号画像モニタ装置。 - 前記Iカウンタは、前記周期設定手段に適うフレーム内符号化を検出したときには、前記判定器に対象となる符号化データ列を出力することを特徴とする請求項1に記載の簡易復号画像モニタ装置。
- 前記Iカウンタは、前記周期設定手段に適うフレーム内符号化を検出しなかったときには、前記同期保護手段をおこなうことで前記周期設定手段で検出されるべきフレーム内符号化を検出し、前記判定器に対象となる符号化データ列を出力することを特徴とする請求項1に記載の簡易復号画像モニタ装置。
- 前記判定器は、前記Iカウンタから出力される前記符号化データ列に対し、前記周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出し、フレーム内符号化位置に存在するフレーム内符号化を検出し、復号化をおこなう装置に出力することを特徴とする請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置。
- 前記判定器は、前記Iカウンタから出力される前記符号化データ列に対し、前記周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出できないときは、対象となる符号化データの復号化はおこなわないようにすることを特徴とする請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置。
- 前記判定器は、前記Iカウンタから出力される前記符号化データ列に対し、前記周期設定手段で指定されたフレーム内符号化位置を検出し、フレーム内符号化位置に存在するフレーム内符号化を検出できないときは、対象となる符号化データの復号化はおこなわないようにすることを特徴とする請求項2または3に記載の簡易復号画像モニタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002171801A JP2004023173A (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 簡易復号画像モニタ装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005093474A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Nitto Denko Corporation | 光学フィルムおよび画像表示装置 |
-
2002
- 2002-06-12 JP JP2002171801A patent/JP2004023173A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005093474A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Nitto Denko Corporation | 光学フィルムおよび画像表示装置 |
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