JP3169009B2 - Mpegデコーダ、mpegシステムデコーダ及びmpegビデオデコーダ - Google Patents
Mpegデコーダ、mpegシステムデコーダ及びmpegビデオデコーダInfo
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Description
ng Picture Experts Group)復号技術に係り、詳しく
は、PTS(Presentation Time Stamp )/DTS(De
coding Time Stamp)処理のための回路量を削減したM
PEGデコーダ、MPEGシステムデコーダ及びMPE
Gビデオデコーダに関する。
おいて、画像データを符号化したMPEGビデオストリ
ームと、音声データを符号化したMPEGオーディオス
トリームとを時分割多重して、MPEGシステムストリ
ームを形成して伝送し、受信側において、MPEGビデ
オストリームとMPEGオーディオストリームとに分離
しそれぞれ復号化して、もとの画像データと音声データ
とを再生する。この際、画像データも音声データも圧縮
して伝送されるため、送信側における原データの時刻情
報を同時に伝送し、受信側において伝送された時刻情報
から、基準時刻を用いて原データの時刻情報を復元し
て、復号と再生出力を行うようにしている。
のである。MPEGデータは階層構造をなしており、最
上位の階層はシステムレイヤであって、ビデオデータを
パケット化したPES(Packetarized Elementary Stre
am)パケットと、オーディオデータをパケット化したP
ESパケットとが混在して、図5(a)に示すシステム
ストリームを形成して伝送される。PESパケットは、
図示のように、パケットの先頭を示す固定値(24ビッ
ト)からなる先頭開始コードと、データ種別を示す8ビ
ットのスタートコードIDとからなる4バイトのコード
で開始され、時刻情報であるPTS/DTSを含むシス
テムヘッダと、ビデオ又はオーディオのパケットデータ
からなっている。
時刻を管理するための情報であり、DTSは画像データ
の復号開始時刻を管理するための情報である。MPEG
デコーダにおいては、MPEGデコーダ内の基準時刻で
あるSTC(System Time Stamp )と、PTS/DTS
とを比較することによって、画像の再生/復号時刻を調
整して、画像再生出力と音声再生出力との同期をとるA
V同期調整を行う。PTS/DTSは、必要に応じて比
較的長い時間間隔で、それぞれ単独で、又は同時に挿入
される。また、PTS/DTSは、ピクチャが再生画像
のフレームに対応するMPEG1システムの場合と、ピ
クチャがフレーム又はフィールドに対応するMPEG2
−PSシステムの場合のいずれの場合にも、挿入され
る。
からビデオES(Elementary Stream )とオーディオE
Sとに分離して処理を行う。ビデオESは図5(b)に
示すように、システムストリーム中のビデオパケットデ
ータ列で形成される。ビデオESは、複数のパケットデ
ータごとに1ピクチャを形成し、図5(c)に示すよう
なピクチャデータを形成する。例えば、ピクチャ1は、
パケットデータ1,2,…,N−1から形成されたもの
であり、ピクチャ2は、パケットデータN,N+1、…
から形成されたものである。ピクチャデータも、固定値
(24ビット)からなる先頭開始コードと、データ種別
を示す8ビットのスタートコードIDとを有している。
コードIDとしては、MPEGシステムの規格によっ
て、ビデオES中に挿入されるスタートコードIDには
00〜B8(16進表示)を使用し、システムストリー
ム中に挿入されるスタートコードIDにはBA〜FF
(16進表示)を使用するように定められている。
示したものである。以下、図6を用いて、従来のMPE
Gデコーダの動作を説明する。受信したシステムストリ
ーム入力に対して、システムデコーダ1は、システムレ
イヤをデコードして、PTS/DTSを検出し、PTS
/DTSレジスタ11 にPTS/DTSの値を保持す
る。
ムをデコードして分離したビデオストリームを、メモリ
コントローラ2に出力する。この際、ビデオストリーム
が、PTS/DTSを付加されたデータであったとき
は、メモリコントローラ2にPTSフラグを出力する。
ダ1から送られてきたビデオストリームをメモリ3に格
納するとともに、PTSフラグを検出したとき、メモリ
3上のPTS付加データのアドレスを、PTS/DTS
付加データアドレスレジスタ21 に保持する。
4において処理可能になったとき、メモリ3のビデオス
トリームを読み出して、ビデオデコーダ4に出力すると
ともに、ビデオストリームがPTS/DTS付加データ
であったときは、PTSフラグをビデオデコーダ4に出
力する。
トリームを復号する。この際、PTSフラグを検出した
ときは、CPU(中央処理装置)5に対して、PTSフ
ラグを出力することによって、PTS/DTS付加デー
タを読み出したことを通知する。
PTS/DTS付加データアドレスレジスタ21 をリ
ードして、PTS/DTS付加データのアドレスを確認
するとともに、システムデコーダ1に対して、PTS/
DTSレジスタ11 内のPTS/DTSの値をクリア
する指示を出力する。
コーダ内の基準時刻の情報であるSTC値と、PTS/
DTSレジスタ11 内のPTS/DTSの値とを比較
することによって、基準時刻に従って、復号されたビデ
オデータに基づく画像再生出力を発生する。例えば、音
声再生出力に対して画像再生出力に進み又は遅れがある
ときは、ピクチャごとに削除(スキップ)し、又は繰り
返し出力(リピート)する等の方法でAV同期処理を行
い、別途復号された音声再生出力と、画像再生出力との
同期をとる。
は、システムデコーダ1において、PTS/DTSレジ
スタ11 内に保持したPTS/DTSの処理を行って
いる期間内に、新たに入力されたビデオストリームがP
TS/DTS付加データであったときは、処理できない
ため、このPTS/DTSは廃棄される。従って、すべ
てのPTS/DTSを処理して、AV同期をとることは
できない。
公報においては、ビデオストリームから分離された複数
個のPTSをそのアドレスとワンセットにしてレジスタ
に順次蓄積しておき、デコード部にビデオストリームを
供給する際に、ビデオストリームのアドレスと、レジス
タから読み出されたアドレスとを比較することによっ
て、PTS付加データであることを検出して、PTSと
ピクチャとの対応をとることによって、スキップやリピ
ート等の処理を行ってデコードすることが記載されてい
る。
いては、PTSのデータをビデオES等のデータストリ
ーム内の検出可能な任意の位置に挿入してデコーダに転
送することによって、デコーダにおいてPTS付加デー
タであることを検出することが記載されている。
示された従来のMPEGデコーダでは、入力システムス
トリームにおいて、PTS/DTS付加データが連続し
た場合には、PTS/DTSの処理を行うことができな
いという問題がある。一方、上記特開平8−21270
1号公報に記載された方法では、すべてのPTSデータ
をスタックして処理することができるが、デコード時、
レジスタから読み出されたPTSのアドレスと、ビデオ
ストリームのアドレスとの比較一致を検出して処理を行
う必要があるため、回路構成が複雑化し、ハードウェア
量が増加するという問題がある。また、特開平10−9
8699号公報に記載された方法では、PTSデータを
データストリーム中に挿入してビデオデコーダに入力す
るので、すべてのPTSデータを処理することができる
が、ビデオデコーダにおいて、データストリーム中に挿
入されたPTSデータを検出する処理が必要となり、デ
コード処理が複雑化するという問題がある。
ものであって、入力システムストリームにおいて、PT
S/DTS付加データが連続した場合でも処理が可能で
あるとともに、PTS/DTS処理が簡単であり、PT
S/DTS処理のための回路量の増加が少ないMPEG
デコーダを提供することを目的としている。
め、請求項1記載の発明は、MPEGデコーダに係り、
システムストリームからビデオエレメンタリストリーム
を分離し、該ビデオエレメンタリストリーム内における
PTS/DTSを付加されたピクチャデータのスタート
コードIDをビデオレイヤで未使用のスタートコードI
Dに変更して出力するとともに、該PTS/DTSと上
記未使用のスタートコードID値をインデックスとして
保持するシステムデコーダと、上記システムデコーダか
らのビデオエレメンタリストリームをメモリに格納した
のち読み出して出力するメモリコントローラと、上記メ
モリコントローラからのビデオエレメンタリストリーム
の復号時、該ビデオエレメンタリストリーム中のスター
トコードIDが上記未使用のスタートコードID値を持
つことを検出したとき、処理装置に対して割込みを発生
するとともに、該割込みに基づく処理装置からの指示に
応じて上記復号結果の画像を出力するビデオデコーダと
を備えてなることを特徴としている。
載のMPEGデコーダに係り、上記ビデオデコーダが、
上記未使用のスタートコードIDを検出したとき、上記
割込みとともに該未使用のスタードコードIDを処理装
置に出力し、処理装置が該割込みに応じて上記未使用の
スタートコードIDをインデックスとして上記システム
デコーダから上記PTS/DTSを読み出して処理を行
うことを特徴としている。
は2記載のMPEGデコーダに係り、上記ビデオレイヤ
で未使用のスタートコードIDが、システムストリーム
におけるスタートコードIDから選択された値を持つこ
とを特徴としている。
至3のいずれかに記載のMPEGデコーダに係り、上記
メモリコントローラが、上記ビデオデコーダにおいて、
ビデオエレメンタリストリームの処理可能な状態になっ
たとき、上記メモリからビデオエレメンタリストリーム
を読み出してビデオデコーダに出力することを特徴とし
ている。
至4のいずれかに記載のMPEGデコーダに係り、上記
処理装置が、上記割込みを受けたとき、上記システムデ
コーダから上記未使用のスタートコードID値をインデ
ックスとして持つPTS/DTSを読み出してSTC値
と比較することによって、上記ビデオデコーダに対する
画像出力の指示を行うことを特徴としている。
載のMPEGデコーダに係り、上記画像出力の指示が、
基準時刻に対して画像再生の進み又は遅れがあるとき、
画像出力をスキップし又はリピートすることを指示する
ものであることを特徴としている。
ステムデコーダに係り、入力システムストリーム中のP
TS/DTSを検出して、PTS/DTSが付加された
ピクチャのピクチャスタートコードIDを、ビデオレイ
ヤで未使用のスタートコードIDに書き換えて出力する
ことを特徴としている。
載のMPEGシステムデコーダに係り、上記ビデオレイ
ヤで未使用のスタートコードIDが、システムストリー
ムにおけるスタートコードIDから選択された値を持つ
ことを特徴としている。
デオデコーダに係り、入力ビデオエレメンタリストリー
ムからビデオレイヤで未使用のスタートコードIDを検
出したとき、PTS/DTSを付加されたピクチャデー
タのスタートコードIDであることを認識してデコード
処理を行うことを特徴としている。
記載のMPEGビデオデコーダに係り、上記ビデオレイ
ヤで未使用のスタートコードIDが、システムストリー
ムにおけるスタートコードIDから選択された値を持つ
ことを特徴としている。
て、システムストリームからビデオエレメンタリストリ
ームを分離し、該ビデオエレメンタリストリーム内にお
けるPTS/DTSを付加されたピクチャデータのスタ
ートコードIDをビデオレイヤで未使用のスタートコー
ドIDに変更して出力するとともに、該PTS/DTS
と上記未使用のスタートコードID値をインデックスと
して保持し、メモリコントローラにおいて、上記システ
ムデコーダからのビデオエレメンタリストリームをメモ
リに格納したのち読み出して出力し、ビデオデコーダに
おいて、上記メモリコントローラからのビデオエレメン
タリストリームの復号時、該ビデオエレメンタリストリ
ーム中のスタートコードIDが上記未使用のスタートコ
ードID値を持つことを検出したとき、処理装置に対し
て割込みを発生するとともに、該割込みに基づく処理装
置からの指示に応じて上記復号結果の画像を出力するよ
うにしたので、入力システムストリームにおいて、PT
S/DTS付加データが連続して発生した場合でも、P
TS/DTSを廃棄することなく、すべてのPTS/D
TSの処理を行うことができる。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図1は、この発明の一実施例であるM
PEGデコーダの構成を示すブロック図、図2は、シス
テムデコーダの処理を示すフローチャート、図3は、メ
モリコントローラの処理を示すフローチャート、また、
図4は、ビデオデコーダの処理を示すフローチャートで
ある。この例のMPEGデコーダは、図1に示すよう
に、システムデコーダ11と、メモリコントローラ12
と、メモリ13と、ビデオデコーダ14と、CPU15
と、STC部16とから概略構成されている。
をデコードして、PTS/DTSの検出及びシステムス
トリームからビデオESを抽出するとともに、検出した
PTS/DTSに対応するビデオES中のピクチャスタ
ートコードIDを、システムストリームのスタートコー
ドIDの値に書き換えて、ビデオES’として出力す
る。またシステムデコーダ11において、PTS/DT
Sレジスタ111 は、システムレイヤから抽出された
複数のPTS/DTSを、PTS/DTSインデックス
カウンタ112 から指示されたインデックスに応じ
て、それぞれ保持する。PTS/DTSインデックスカ
ウンタ112 は、PTS/DTSの書き込みごとにイ
ンクリメントして、PTS/DTSレジスタ111 に
おけるインデックスを指示する。
ーダ11から送られたビデオES’をメモリ13に格納
する。メモリ13は、複数のパケットデータを含むビデ
オES’を蓄える。ビデオデコーダ14は、入力された
ビデオES’を復号するとともに、ピクチャレイヤのピ
クチャスタートコードIDとして、システムストリーム
のスタートコードIDの値に書き換えられたものを検出
したとき、PTS検出割込みを発生し、さらに、CPU
15からのスキップ/リピート要求に応じて、画像再生
出力の削除、繰り返し出力の処理を行う。
とき、PTS/DTSレジスタ11 1 のPTS/DT
Sを読み出して、STC部16のSTCと比較すること
によって、再生画像の出力制御を行うとともに、処理を
終了したPTS/DTSレジスタ1111をクリアする
指示を行う。STC部16は、MPEGでデコーダの基
準時刻情報STCを発生する。
MPEGデコーダの動作について説明する。システムデ
コーダ11では、PTS/DTSインデックスカウンタ
112 のインデックス値をBAとして(ステップS
1)、システムストリームを入力する(ステップS
2)。入力システムストリーム中にPTS/DTSを付
加されたビデオPESパケットを検出したとき(ステッ
プS3)は、そのスタートコードIDを、PTS/DT
Sレジスタ111 のインデックスBAに保持する(ス
テップS4)。次に、システムデコーダ11は、システ
ムストリームからビデオESを分離する(ステップS
5)。そしてビデオES中から、ピクチャデータを示す
ピクチャスタートコードID(00)を検出したとき
(ステップS6)は、そのピクチャデータのピクチャス
タートコードIDを、PTS/DTSレジスタ111
のインデックス値(BA)に変更する(ステップS
7)。例えば前述の図5(a)に示されたシステムスト
リーム中のPTS/DTSは、ピクチャ2に対するPT
S/DTSであり、従って、この場合は、ピクチャ2の
スタートコードIDを、BA〜FFの値に置き換える。
ンタ112 のインデックス値をインクリメントしてB
Bとし(ステップS8)、ピクチャスタートコードID
を、PTS/DTSレジスタ111 のインデックス値
に変更したピクチャデータからなるストリームを、ビデ
オES’としてメモリコントローラ12に出力する(ス
テップS9)。なお、システムストリームからPTS/
DTSを付加されたビデオPESパケットを検出しなか
ったとき(ステップS3)、及びビデオESからピクチ
ャデータを示すピクチャスタートコードIDを検出しな
かったとき(ステップS6)は、そのままビデオES’
としてメモリコントローラ12に出力する(ステップS
9)。
コーダ11から送られてきたビデオES’を、メモリ1
3に格納する(ステップP1)。そして、ビデオデコー
ダ14において処理可能になって、ビデオES’を転送
できる状態になるのを待って(ステップP2)、メモリ
13上のビデオES’を読み出して、ビデオデコーダ1
4に出力する(ステップP3)。
ーラ12から送られてきたビデオES’中にスタートコ
ードを検出する(ステップQ1)と、そのスタートコー
ドIDの値が、BA≦スタートコードID≦FFである
ことを検出したとき(ステップQ2)は、CPU15に
対してPTS検出割込みとインデックス値(未使用のス
タートコードID値)を出力する(ステップQ3)とと
もに、ビデオES’のデコードを開始する(ステップQ
4)。検出されたスタートコードIDが上述の値を有し
ないとき(ステップQ2)は、PTS検出割込みを出力
することなく、ビデオES’のデコードを開始する(ス
テップQ4)。
とき、通知されたインデックス値(未使用のスタートコ
ードID値)のPTS/DTSレジスタ111 をリー
ドして、PTS/DTS付加データのPTS/DTS値
を読み取るとともに、システムデコーダ11に対して、
読取りを終了したPTS/DTSレジスタ111 をク
リアする指示を出力する。
値と、読み取ったPTS/DTSの値とを比較すること
によって、基準時刻に従って、復号されたビデオデータ
に基づく画像再生出力を発生する。これによって、別途
復号された音声再生出力と、画像再生出力との同期をと
り、もしも、音声再生出力に対して画像再生出力に進み
又は遅れがあるときは、ピクチャごとに削除(スキッ
プ)し、又は繰り返し出力(リピート)する等の方法で
AV同期処理を行う。
よれば、入力システムストリームにおいて、PTS/D
TS付加データが連続して発生した場合でも、PTS/
DTSを廃棄することなく、すべてのPTS/DTSの
処理を行うことができるとともに、スタートコードID
の値が所定範囲にあることを検出するだけで、PTS/
DTS付加データであることを認識できるので、PTS
/DTS処理が簡単であって、従来のMPEGデコーダ
を殆どそのまま流用することが可能であり、PTS/D
TS処理のための回路量の増加が少ない。
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、MPEG
デコーダに入力されるMPEGシステムストリームは、
有線又は無線の伝送路を介して伝送されてきたものでも
よく、又はDVD(Digital Video Disk)等の記憶媒体
から読み出されたものであってもよい。
Gデコーダによれば、システムストリーム中に、PTS
/DTS付加データが連続して発生した場合でも、PT
S/DTSを廃棄せずに、すべてのPTS/DTSの処
理を行うことができる。また、スタートコードIDの値
が所定範囲にあることを検出するだけで、PTS/DT
S付加データであることを認識できるので、PTS/D
TS処理が簡単になり、PTS/DTS処理のための回
路量の増加が少ない。
電気的構成を示すブロック図である。
である。
トである。
ある。
図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 システムストリームからビデオエレメン
タリストリームを分離し、該ビデオエレメンタリストリ
ーム内におけるPTS/DTSを付加されたピクチャデ
ータのスタートコードIDをビデオレイヤで未使用のス
タートコードIDに変更して出力するとともに、該PT
S/DTSと前記未使用のスタートコードID値をイン
デックスとして保持するシステムデコーダと、 前記システムデコーダからのビデオエレメンタリストリ
ームをメモリに格納したのち読み出して出力するメモリ
コントローラと、 前記メモリコントローラからのビデオエレメンタリスト
リームの復号時、該ビデオエレメンタリストリーム中の
スタートコードIDが前記未使用のスタートコードID
値を持つことを検出したとき、処理装置に対して割込み
を発生するとともに、該割込みに基づく処理装置からの
指示に応じて前記復号結果の画像を出力するビデオデコ
ーダとを備えてなることを特徴とするMPEGデコー
ダ。 - 【請求項2】 前記ビデオデコーダが、前記未使用のス
タートコードIDを検出したとき、前記割込みとともに
該未使用のスタードコードIDを処理装置に出力し、処
理装置が該割込みに応じて前記未使用のスタートコード
IDをインデックスとして前記システムデコーダから前
記PTS/DTSを読み出して処理を行うことを特徴と
する請求項1記載のMPEGデコーダ。 - 【請求項3】 前記ビデオレイヤで未使用のスタートコ
ードIDが、システムストリームにおけるスタートコー
ドIDから選択された値を持つことを特徴とする請求項
1又は2記載のMPEGデコーダ。 - 【請求項4】 前記メモリコントローラが、前記ビデオ
デコーダにおいて、ビデオエレメンタリストリームの処
理可能な状態になったとき、前記メモリからビデオエレ
メンタリストリームを読み出してビデオデコーダに出力
することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
のMPEGデコーダ。 - 【請求項5】 前記処理装置が、前記割込みを受けたと
き、前記システムデコーダから前記未使用のスタートコ
ードID値をインデックスとして持つPTS/DTSを
読み出してSTC値と比較することによって、前記ビデ
オデコーダに対する画像出力の指示を行うことを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載のMPEGデコー
ダ。 - 【請求項6】 前記画像出力の指示が、基準時刻に対し
て画像再生の進み又は遅れがあるとき、画像出力をスキ
ップし又はリピートすることを指示するものであること
を特徴とする請求項5記載のMPEGデコーダ。 - 【請求項7】 入力システムストリーム中のPTS/D
TSを検出して、PTS/DTSが付加されたピクチャ
のピクチャスタートコードIDを、ビデオレイヤで未使
用のスタートコードIDに書き換えて出力することを特
徴とするMPEGシステムデコーダ。 - 【請求項8】 前記ビデオレイヤで未使用のスタートコ
ードIDが、システムストリームにおけるスタートコー
ドIDから選択された値を持つことを特徴とする請求項
7記載のMPEGシステムデコーダ。 - 【請求項9】 入力ビデオエレメンタリストリームから
ビデオレイヤで未使用のスタートコードIDを検出した
とき、PTS/DTSを付加されたピクチャデータのス
タートコードIDであることを認識してデコード処理を
行うことを特徴とするMPEGビデオデコーダ。 - 【請求項10】 前記ビデオレイヤで未使用のスタート
コードIDが、システムストリームにおけるスタートコ
ードIDから選択された値を持つことを特徴とする請求
項9記載のMPEGビデオデコーダ。
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