JP2617631B2 - Image decoding system - Google Patents

Image decoding system

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JP2617631B2
JP2617631B2 JP13956091A JP13956091A JP2617631B2 JP 2617631 B2 JP2617631 B2 JP 2617631B2 JP 13956091 A JP13956091 A JP 13956091A JP 13956091 A JP13956091 A JP 13956091A JP 2617631 B2 JP2617631 B2 JP 2617631B2
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修 川井
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像復号化システムに
関し、特に蓄積メディアに符号化蓄積された動画像デー
タをバッファを介して復号器により復号化し映像出力機
器に再生表示するシステムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image decoding system, and more particularly to a system for decoding moving image data coded and stored in a storage medium by a decoder via a buffer and reproducing and displaying the decoded data on a video output device. is there.

【0002】現在、CD−ROMやハードディスクとい
ったメディアに動画像を符号化・蓄積し、復号化・再生
する方式の国際標準化や装置の開発が進められている。
[0002] At present, international standardization of a system for encoding / accumulating moving images on a medium such as a CD-ROM or a hard disk, and decoding / reproducing, and development of an apparatus are being advanced.

【0003】[0003]

【従来の技術】この蓄積メディアを介した動画像の符号
化側のシステム構成と復号化側のシステム構成例が図4
に示されており、同図(a) に示す符号化側では、カメラ
等の映像入力機器11と符号器12とバッファ13とC
D−ROM等の蓄積メディア14とが直列接続されてお
り、映像入力機器11からの動画像データが符号器に入
力される。このときのフレーム周波数fi (図5(a) 参
照)は映像入力機器11からの同期信号によって決ま
る。
2. Description of the Related Art An example of a system configuration on the encoding side and a system configuration on the decoding side of a moving image via a storage medium are shown in FIG.
On the encoding side shown in FIG. 4A, a video input device 11 such as a camera, an encoder 12, a buffer 13,
A storage medium 14 such as a D-ROM is connected in series, and moving image data from the video input device 11 is input to the encoder. At this time, the frame frequency f i (see FIG. 5A) is determined by the synchronization signal from the video input device 11.

【0004】符号器12ではこの動画像データの圧縮符
号化を行うが、この圧縮率は入力画像の統計的性質に応
じて変動する。即ち、入力画像デークを一旦バッファ1
3に記憶して平滑化を行うと共に、蓄積メディア14へ
の書込データレートRc に応じた圧縮後の符号化データ
のフレーム周波数の平均値fc が上記の周波数fi に等
しくなるようにバッファ13の占有量情報に応じて符号
器12がその圧縮率を制御することとなる。
[0004] The encoder 12 compresses and encodes the moving image data, and the compression ratio varies according to the statistical properties of the input image. That is, the input image data is temporarily stored in the buffer 1.
Performs smoothing stored in 3, so that the average value f c of the frame frequency of the coded data after compression corresponding to the write data rate R c of the storage medium 14 is equal to the frequency f i The encoder 12 controls the compression ratio according to the occupancy information of the buffer 13.

【0005】図4(b) の復号化側では、符号化側と丁度
逆に、蓄積メディア1とバッファ2と復号器3と映像出
力機器4とが直列接続されており、符号化側の蓄積メデ
ィア14と復号化側の蓄積メディア1とはオフラインの
関係にあり、例えば蓄積メディア14を別の場所に位置
する蓄積メディア1として持ち運んだ場合等に相当して
いる。
On the decoding side in FIG. 4B, the storage medium 1, the buffer 2, the decoder 3, and the video output device 4 are connected in series, just opposite to the encoding side. The medium 14 and the storage medium 1 on the decoding side have an off-line relationship, which corresponds to, for example, a case where the storage medium 14 is carried as the storage medium 1 located at another place.

【0006】このような復号化側では、通常、符号化側
の書込レートRc と同じ読出レートRd で蓄積メディア
1から動画像データを読み出し、該読み出された平均フ
レーム周波数fd の圧縮データがバッファ2を介して復
号器3に入力され、復号器3ではその圧縮された動画像
データを復号化して映像出力機器4のフレーム周波数f
o に合わせた同期信号と共に出力する。
[0006] In such a decoding side, usually at the same reading rate R d and writing rate R c of the encoding side from the storage medium 1 reads the moving image data, the average frame frequency f d read the Compressed data is input to the decoder 3 via the buffer 2, and the decoder 3 decodes the compressed moving image data and converts the decoded video data into the frame frequency f of the video output device 4.
Output along with the synchronization signal according to o .

【0007】このように、理想的には、 fi =fc =fd =fo が成り立つことであり、復号器3は受信側の映像出力機
器4の表示フレーム周波数fo の1周期時間に1フレー
ム分のデータの復号化が可能な能力を持つように設計さ
れて受信側での正常復号化を保証している。
Thus, ideally, fi= Fc= Fd= Fo  And the decoder 3 is a video output device on the receiving side.
Display frame frequency f of unit 4o1 frame per 1 cycle time
Designed to be able to decrypt data for
This guarantees normal decoding on the receiving side.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
装置構成上の精度の問題で、送信側のフレーム周波数f
i と復号器側の表示画面のフレーム周波数fo との間に
誤差がある場合、つまりフレーム周波数fi の方がフレ
ーム周波数fo より僅かに小さいか、或いは僅かに大き
い場合に、これに対応してそれぞれ蓄積メディア14へ
の書込平均フレーム周波数fc と蓄積メディア1の読出
平均フレーム周波数fd との間にも誤差が生じるため、
復号器3の1フレーム復号処理の周波数(=バッファ2
から読み出すデータのフレーム周波数fo )とバッファ
2へ書き込むデータの平均フレーム周波数fd にズレが
生じるという問題がある。これは、蓄積系の場合、メデ
ィアへのデータの書込・読出が必ずしも同一の装置で或
いはリアルタイムで行われるとは限らないため、装置構
成上の精度の問題で書込データレートRc と読出データ
レートRd との間にも同様の誤差が生じる場合があり、
この場合もfc ≠fdとなるため、間接的にfi ≠fo
となり、周波数のズレが発生する。
However, due to the problem of the accuracy of the actual device configuration, the frame frequency f
If there is an error between i and the frame frequency f o of the display screen on the decoder side, that is, if the frame frequency f i is slightly lower or slightly higher than the frame frequency f o , this corresponds. because to error also between the read average frame frequency f d of the write average frame frequency f c and the storage medium 1 to each storage medium 14 occurs,
Frequency of one-frame decoding process of decoder 3 (= buffer 2
There is a problem that a difference occurs between the frame frequency f o of data read from the buffer 2 and the average frame frequency f d of data written to the buffer 2. This is because when the storage system, for writing and reading of data to the medium is not always carried out at or in real time the same device, the write data rate R c and the read accuracy problems on the device configuration A similar error may occur with the data rate Rd ,
Also in this case, f c ≠ f d , so that indirectly f i ≠ f o
And a frequency shift occurs.

【0009】図5(a) にfi (fd )>fo の例が示さ
れており、この場合には時間の経過とともに受信側のバ
ッファ2の占有量が増えて行き、最終的にはオーバーフ
ローとなる。また、同図(b) にfi (fd )<fo の例
が示されており、この場合には時間の経過とともに受信
側のバッファ2の占有量が減り、最終的にはアンダーフ
ローとなる。
FIG. 5A shows an example in which f i (f d )> f o . In this case, the occupation amount of the buffer 2 on the receiving side increases with the lapse of time. Overflows. FIG. 4B shows an example in which f i (f d ) <f o . In this case, the occupation amount of the buffer 2 on the receiving side decreases with the lapse of time, and eventually the underflow occurs. Becomes

【0010】このようにバッファ2がオーバーフローや
アンダーフローを起こした場合、正常な復号化動作が保
証されないため、映像出力機器4の表示画像に乱れが生
じてしまうという問題点があった。
[0010] When the buffer 2 overflows or underflows, a normal decoding operation is not guaranteed, and there is a problem that a display image of the video output device 4 is disturbed.

【0011】従って、本発明は、蓄積メディアに符号化
蓄積された動画像データをバッファを介して復号器によ
り復号化し映像出力機器に再生表示するシステムにおい
て、蓄積メディアの読出フレーム周波数と映像出力機器
への表示フレーム周波数との間に誤差が存在しても映像
出力機器の表示画像に乱れが生じないようにすることを
目的とする。
Therefore, the present invention provides a system for decoding moving image data encoded and stored in a storage medium by a decoder via a buffer and reproducing and displaying the decoded data on a video output device. An object of the present invention is to prevent a display image of a video output device from being disturbed even if there is an error between the display frame frequency and a display frame frequency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像復号化システムでは、図1に原理
的に示すように、バッファ2の容量を監視して該容量が
予め設定した読出閾値以下ならメディア1からの読出を
実行し該読出閾値以上なら該読出を中断させると共に該
容量が予め設定した復号化閾値以上なら復号器3の復号
化動作を実行し該復号化閾値以下なら該復号化動作を中
断させる制御部5と、該復号器3からの2フレーム分の
復号化データを交互に記憶して該映像出力機器4に出力
する表示用バッファとしてのフレームメモリ6,7と、
該復号器3が1フレーム分の復号化を終了したときに該
フレームメモリを切り替える切替制御部8とを備えてい
る。
In order to achieve the above object, in an image decoding system according to the present invention, as shown in principle in FIG. 1, the capacity of a buffer 2 is monitored and the capacity is set in advance. If the read capacity is equal to or less than the read threshold, the reading from the medium 1 is executed. If the capacity is equal to or more than the read threshold, the read is interrupted. Then, the control unit 5 for interrupting the decoding operation, and the frame memories 6 and 7 as display buffers for alternately storing two frames of decoded data from the decoder 3 and outputting the decoded data to the video output device 4. When,
A switching control unit for switching the frame memory when the decoder has finished decoding one frame.

【0013】[0013]

【作用】図1に示す本発明に係る画像復号化システムに
おいて、fi >fo の場合、即ちfd >fo の場合
間の経過とともにバッファ2の占有量が増えるが、予め
設定した読出閾値以上になると制御部5がこれを検出し
て蓄積メディア1からバッファ2への読出動作を中断さ
せ、復号器3の復号処理によりバッファ2の占有量が再
び読出閾値以下となった時点でメディア1からの読出動
作を再開させる。これによりバッファ2のオーバーフロ
ーが回避できる。
[Action] In the image decoding system according to the present invention shown in FIG. 1, the case of f i> f o, that is, when f d> f o, but increases the occupancy of the buffer 2 with the lapse of time, preset When the value exceeds the read threshold, the control unit 5 detects this and interrupts the read operation from the storage medium 1 to the buffer 2. The read operation from the medium 1 is restarted. Thus, the overflow of the buffer 2 can be avoided.

【0014】また、fi <fo の場合、、即ちfd <f
o の場合時間の経過とともにバッファ2の占有量が減
るが、予め設定した復号化閾値以下になるとこれを制御
部5で検出して復号器3の復号化処理を中断させ、メデ
ィア2からのデータの書込によりバッファ2の占有量が
再び復号化閾値以上となった時点で再び復号器3の復号
化処理を再開させる。これによりバッファ2のアンダー
フローが回避できる。
If f i <f o , that is, f d <f
For o, although reduces the occupancy of the buffer 2 with the lapse of time, is interrupted by the decoding process of the decoder 3 detects this and becomes equal to or less than the decoding threshold set in advance by the control unit 5, from the media 2 When the occupation amount of the buffer 2 becomes equal to or larger than the decoding threshold value again by writing data, the decoding process of the decoder 3 is restarted again. Thus, underflow of the buffer 2 can be avoided.

【0015】但し、上記のように復号化処理が中断され
ることにより、映像出力機器4においては表示フレーム
周波数fo の1周期時間以内に1フレームの復号化処理
が終了せず正常な表示が行われなくなってしまうが、こ
れを防ぐため、2フレーム分のフレームメモリ6,7を
設け、一方を表示用のバッファとして1フレーム前の復
号化画像データを保持しておき、他方を現在復号化処理
中のデータを書き込んでおくためのバッファとする。そ
して、これらのメモリ6,7の切り替えを切替制御部8
が復号器3からの1フレーム分の復号化処理終了信号を
受ける毎に行っている。
[0015] However, by decoding as described above is interrupted, normal display without exiting the decoding process of one frame within one period hour display frame frequency f o is the video output device 4 To prevent this, two frames of frame memories 6 and 7 are provided, one of which is used as a display buffer to hold the decoded image data of the previous frame, and the other is currently decoded. It is a buffer for writing the data being processed. The switching of these memories 6 and 7 is performed by the switching control unit 8.
Is performed each time a decoding process end signal for one frame is received from the decoder 3.

【0016】[0016]

【実施例】本発明に係る画像復号化システムの実施例が
図2に示されており、この実施例では、制御部5を、バ
ッファ2の入力側及び出力側にそれぞれ設けたカウンタ
51,52と、これらのカウンタ51と52の出力カウ
ント値間の差、即ちバッファ2の占有容量を計算する減
算器53と、読出閾値Th1を発生するレジスタ54
と、減算器53の出力と閾値Th1とを比較して蓄積メ
ディア1の読出を制御する比較器55と、復号化閾値T
h2を発生するレジスタ56と、減算器53の出力と閾
値Th2とを比較して復号器3の復号化動作を制御する
比較器57とで構成している。また、切替制御部8を、
フレーム周波数fo のパルスを発生するオシレータ81
と、オシレータ81の出力信号をセット信号Sとし1フ
レーム復号化終了信号をリセット信号RとするR−Sフ
リップフロップ(以下、単にFFという)82と、FF
82の出力信号をカウントしてメモリ6,7の一方の切
替信号とする2進カウンタ83と、2進カウンタ83の
出力信号を反転してメモリ6,7の他方の切替信号とす
るインバータ84とで構成されている。
FIG. 2 shows an embodiment of an image decoding system according to the present invention. In this embodiment, the control unit 5 includes counters 51 and 52 provided on the input side and the output side of the buffer 2, respectively. And a subtractor 53 for calculating the difference between the output count values of these counters 51 and 52, that is, the occupied capacity of the buffer 2, and a register 54 for generating a read threshold Th1.
A comparator 55 for controlling the reading of the storage medium 1 by comparing the output of the subtractor 53 with the threshold value Th1;
It comprises a register 56 for generating h2 and a comparator 57 for controlling the decoding operation of the decoder 3 by comparing the output of the subtractor 53 with the threshold Th2. In addition, the switching control unit 8
Oscillator 81 which generates a pulse of the frame frequency f o
And an RS flip-flop (hereinafter simply referred to as FF) 82 that sets the output signal of the oscillator 81 to the set signal S and sets the one-frame decoding end signal to the reset signal R;
A binary counter 83 which counts the output signal of 82 and uses it as one of the switching signals of the memories 6 and 7; an inverter 84 which inverts the output signal of the binary counter 83 and uses it as the other switching signal of the memories 6 and 7; It is composed of

【0017】このような実施例の動作においては、バッ
ファ2の入出力データをカウンタ51,52でカウント
し、その差分をバッファ2の占有容量として減算器53
で求める。そして、比較器55ではレジスタ54からの
読出閾値Th1と該占有容量とを比較して、該容量が閾
値Th1を越えているときには、バッファ2がオーバー
フロー状態にあるとして蓄積メディア1の読出動作を停
止させる。
In the operation of this embodiment, the input / output data of the buffer 2 is counted by the counters 51 and 52, and the difference is used as the occupied capacity of the buffer 2 by the subtracter 53.
Ask for. Then, the comparator 55 compares the read threshold Th1 from the register 54 with the occupied capacity, and when the capacity exceeds the threshold Th1, determines that the buffer 2 is in the overflow state and stops the read operation of the storage medium 1. Let it.

【0018】また、比較器57ではレジスタ56からの
復号化閾値Th2と該占有容量とを比較して、該容量が
閾値Th2を越えているときには、バッファ2がアンダ
ーフロー状態にあるとして復号器3の復号化動作を停止
させる。
The comparator 57 compares the occupied capacity with the decoding threshold value Th2 from the register 56. If the occupied capacity exceeds the threshold value Th2, it is determined that the buffer 2 is in an underflow state and the decoder 3 Stops the decoding operation of.

【0019】一方、切替制御部8では、図3のタイムチ
ャートに示すように、オシレータ81から発生される表
示フレーム周波数fo のパルスと復号器3からの1フレ
ーム復号化終了パルスをそれぞれFF82のセット/リ
セット信号として与えることにより、FF82の出力
(立ち上がり)を2進カウンタ83でカウントした信号
及びこれをインバータ84で反転した信号をメモリ6,
7のバンク切替信号とし与えることにより、例えば図3
に示すように、メモリ6が映像出力機器4の表示バッフ
ァとして働いているときにはメモリ7が復号器3の復号
化データを書き込んでおり、逆にメモリ7が映像出力機
器4の表示バッファとして働いているときにはメモリ6
が復号器3の復号化データを書き込むように切替制御さ
れ、映像出力機器4での表示画像に乱れが生じないよう
にしている。尚、復号器3の復号化動作が中断している
間は、映像出力を行っている一方のメモリはそのフレー
ムの動画像が終了したときには再び同じ動画像を出力し
て映像出力機器4に表示させることとなる。
Meanwhile, the switching control unit 8, as shown in the time chart of FIG. 3, the display frame frequency f o generated from the oscillator 81 pulses and from the decoder 3 1-frame decoding end pulse of each FF82 By giving the signal as a set / reset signal, a signal obtained by counting the output (rising edge) of the FF 82 by the binary counter 83 and a signal obtained by inverting the signal by the inverter 84 are stored in the memory 6.
7 as a bank switching signal, for example, as shown in FIG.
As shown in (1), when the memory 6 works as a display buffer of the video output device 4, the memory 7 writes the decoded data of the decoder 3, and conversely, the memory 7 works as a display buffer of the video output device 4. Memory 6 when you are
Are controlled so as to write the decoded data of the decoder 3 so that the display image on the video output device 4 is not disturbed. While the decoding operation of the decoder 3 is suspended, one of the memories outputting the video outputs the same video again when the video of the frame is completed and displays it on the video output device 4. Will be done.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように本発明に係る画像復号化シ
ステムによれば、バッファの容量を監視して該容量に応
じて蓄積メディアからの読出動作及び復号器の復号化動
作を中断させ、復号化動作を中断することに伴う表示画
像の乱れを防止するために2フレーム分の復号化データ
を交互に記憶して映像出力機器に出力する2つの表示用
バッファを設け復号器が1フレーム分の復号化を終了し
たときに各バッファを切替制御するように構成したの
で、符号化側と復号化側のフレーム周波数の間に相対誤
差を含むか、又は蓄積メディアへの書込と読出のデータ
・レートの間に相対誤差を含むようなシステムにおいて
も、受信側でのバッファのオーバーフロー/アンダーフ
ローを回避でき、乱れのない再生画像出力を実現でき
る。
As described above, according to the image decoding system of the present invention, the capacity of the buffer is monitored, and the reading operation from the storage medium and the decoding operation of the decoder are interrupted according to the capacity. Two display buffers for alternately storing two frames of decoded data and outputting the decoded data to a video output device are provided in order to prevent disturbance of the display image due to interruption of the decoding operation, and the decoder is provided for one frame. Each buffer is configured to be switched when the decoding of the data is completed, so that a relative error is included between the frame frequencies on the encoding side and the decoding side, or the data written to and read from the storage medium is stored. -Even in a system that includes a relative error between rates, buffer overflow / underflow on the receiving side can be avoided, and a reproduced image output without disturbance can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る画像復号化システムを原理的に示
したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of an image decoding system according to the present invention.

【図2】本発明に係る画像復号化システムの実施例を示
したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of an image decoding system according to the present invention.

【図3】本発明で用いる2つのフレームメモリを切り替
えるタイミングを説明するためのタイムチャート図であ
る。
FIG. 3 is a time chart for explaining a timing of switching between two frame memories used in the present invention.

【図4】従来の画像符号化・復号化システムを示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional image encoding / decoding system.

【図5】画像符号化・復号化システムにおけるフレーム
周波数の相対誤差を説明するためのタイムチャート図で
ある。
FIG. 5 is a time chart for explaining a relative error of a frame frequency in the image encoding / decoding system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蓄積メディア 2 バッファ 3 復号器 4 映像出力機器 5 制御部 6,7 フレームメモリ 8 切替制御部 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage medium 2 Buffer 3 Decoder 4 Video output device 5 Control part 6, 7 Frame memory 8 Switching control part In a figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 喜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−289786(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiichi Matsuda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References JP-A-3-289786 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 蓄積メディア(1) に符号化蓄積された動
画像データをバッファ(2) を介して復号器(3) により復
号化し映像出力機器(4) に再生表示するシステムにおい
て、該バッファ(2) の容量を監視して該容量が予め設定
した読出閾値以下なら該メディア(1) からの読出を実行
し該読出閾値以上なら該読出を中断させると共に該容量
が予め設定した復号化閾値以上なら該復号器(3) の復号
化動作を実行し該復号化閾値以下なら該復号化動作を中
断させる制御部(5) と、該復号器(3) からの2フレーム
分の復号化データを交互に記憶して該映像出力機器(4)
に出力する表示用バッファとしてのフレームメモリ(6,
7) と、該復号器(3) が1フレーム分の復号化を終了し
たときに該フレームメモリを切り替える切替制御部(8)
と、を備えたことを特徴とする画像復号化システム。
1. A system for decoding moving image data encoded and stored in a storage medium (1) by a decoder (3) via a buffer (2) and reproducing and displaying the decoded data on a video output device (4). The capacity of (2) is monitored, and if the capacity is equal to or less than a preset read threshold, reading from the medium (1) is executed. If this is the case, the control unit (5) which executes the decoding operation of the decoder (3) and interrupts the decoding operation if it is below the decoding threshold, and the decoded data of two frames from the decoder (3). Are stored alternately and the video output device (4)
Frame memory (6,
7) and a switching controller (8) for switching the frame memory when the decoder (3) has finished decoding one frame.
And an image decoding system comprising:
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