JP3393907B2

JP3393907B2 - 動画像復号装置

Info

Publication number: JP3393907B2
Application number: JP32192593A
Authority: JP
Inventors: 晋一郎古藤; 忠昭増田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 2003-04-07
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: JPH07177504A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は動画像復号装置に係り、
特に動画像の通信や放送等において複数チャネルの動画
像符号化信号が多重化された信号を受信して所望チャネ
ルの動画像信号を復号する動画像復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルメディアを用いた動画像の蓄
積や伝送では、動画像信号を高能率に圧縮符号化する技
術が必要となる。このような符号化技術の１つとして、
動き補償フレーム間予測とＤＣＴ（離散コサイン変換）
および可変長符号化を組み合わせたハイブリッド符号化
方式がある。このハイブリッド符号化方式は、通信から
蓄積メディアまで幅広い用途を対象とした動画像符号化
の国際標準であるＩＳＯ／ＩＥＣＭＰＥＧや、テレビ
電話・会議を主たる用途とした動画像通信用の符号化方
式であるＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６１などで採用されてい
る。

【０００３】これらの符号化方式では、通常、発生符号
量の異なるフレーム内符号化画像とフレーム間符号化画
像が混在し、また可変長符号化を併用していることによ
り、短時間毎の発生符号量が時間的に変動する。従っ
て、通常はバッファを用いて動画像符号化装置の発生符
号量を平滑化し、一定レートで伝送路へ送出している。
この場合、バッファで一定の遅延を伴うことになる。

【０００４】さらに、フレーム間予測を用いると、任意
の時刻からの再生を行った場合、その時点ではフレーム
間予測に用いる参照画像が正しく形成されていないた
め、正しい復号画像を得ることができず、著しい画質劣
化を伴う。この点を解決するため、画質の良好なフレー
ム内符号化画像を例えば０．５秒間隔などで周期的に挿
入し、そこをエントリーポイントとして再生の開始点と
する方法が採られる（例えば、特開昭６３−３１０２９
４号公報）。しかし、この方法ではフレーム内符号化画
像が存在するエントリーポイントをサーチするまでの間
の遅延が伴う。

【０００５】上述した種々の原因による遅延の問題は、
特に複数チャネルの動画像信号の符号化信号を多重化し
て伝送する場合、受信側でチャネルを切替える都度、正
しい復号画像が得られるまでに要する時間がかかること
を意味し、実用上大きな問題となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では複数チャネルの動画像符号化信号が多重化さ
れた信号を受信して、動画像復号装置で所望チャネルの
動画像信号を復号する場合、チャネル切替え時、正しい
復号画像が得られるまでに時間がかかるという問題があ
った。本発明は、チャネル切替え時に正しい復号画像が
得られるまでの遅延を効果的に低減することができる動
画像復号装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る動画像復号化装置は、ｍチャネルの動
画像符号化信号を多重化した多重化信号からｎチャネル
（ｎ≦ｍ）の動画像符号化信号を選択的に分離する分離
手段と、前記ｎチャネルの動画像符号化信号のうち指定
された１チャネルについて、全画像の動画像信号を通常
品質で復号する第１の復号手段と、前記ｎチャネルの動
画像符号化信号のうち前記指定された１チャネル以外の
他のｎ−１チャネルについて、以降の画像の復号に参照
画像信号として必要な画像の一部のみの動画像信号を復
号する第２の復号手段と、前記第１の復号手段により復
号された前記１チャネルの動画像信号を表示する手段
と、前記第２の復号手段により復号された前記ｎ−１チ
ャネルの動画像信号を前記参照画像信号として記憶する
記憶手段とを備え、前記第１の復号手段は、前記表示手
段で表示されるべき動画像信号のチャネルを切り替える
チャネル切替信号が入力されたとき、前記記憶手段に記
憶されている、該チャネル切替信号が入力される前の参
照画像信号を用いて該チャネル切替信号で指定された１
チャネルの全画像の動画像信号を復号することを特徴と
する。

【０００８】

【０００９】また、復号手段は分離手段により分離され
たｎチャネルの動画像符号化信号のうち、少なくとも１
チャネルについては全画像の動画像信号を復号し、他の
チャネルについては空間周波数の比較的低い成分のみを
用いて動画像信号を復号するようにしてもよい。

【００１０】分離手段は、選択的に分離するｎチャネル
の動画像符号化信号のチャネル番号を過去の選択頻度に
応じて更新してもよいし、選択的に分離するｎチャネル
の動画像符号化信号のチャネル番号を予め定められた優
先順位にしたがって決定するようにしてもよい。

【００１１】

【作用】本発明では、多重化されたｍチャネルの動画像
符号化信号からｎチャネル( ｎ≦ｍ) の符号化信号を選
択的に分離し、それらを復号器に入力して実時間で動画
像信号を復号する。復号されたｎチャネルの動画像信号
のうち１チャネルまたは複数チャネルを表示する。この
とき、チャネル切替え時に切替えるべきチャネルがｎチ
ャネルの中にあれば、チャネル切替え後直ちに遅延を伴
うことなく表示チャネルを切替えることができる。

【００１２】切替えるべきチャネルが上記のｎチャネル
に含まれていない場合は、チャネルを切替えるタイミン
グを遅延させるか、あるいは即座にチャネルを切替え、
切替え直後は不完全な再生画像を表示させるようにす
る。

【００１３】ここで、ｍチャネルの動画像符号化信号か
らｎチャネルの符号化信号を選択して分離する際、各チ
ャネルの過去に選択された頻度とその履歴に応じて、あ
るいは予め定められた優先順位に従って選択を行うこと
で、チャネル切替え時に正しい復号画像が得られるまで
の遅延をさらに効果的に低減することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。（第１の実施例）図１は、第１の実施例に係る動画像復
号装置の構成を示すブロック図である。この実施例の動
画像復号装置は、分離回路１２、ｎ個の復号器１３−１
〜１３−ｎ、選択回路１４、チャネル制御回路１５、デ
ータメモリ１６、チャネル切替スイッチ１７および表示
装置１８からなる。

【００１５】この動画像復号装置には、ｍチャネル（例
えば数十チャネル）の動画像符号化信号を多重化した多
重化信号１１が入力される。この多重化信号１１は分離
回路１２に入力され、チャネル制御回路１５で指定され
たｎ（ｎ≦ｍ）チャネル（例えば数チャネル）の動画像
符号化信号が選択的に分離される。分離回路１２で分離
されたｎチャネルの動画像符号化信号はｎ個の復号器１
３−１〜１３−ｎにそれぞれ入力され、ｎチャネルの動
画像信号が並列に復号される。復号器１３−１〜１３−
ｎから得られるｎチャネルの動画像信号は選択回路１４
に入力され、チャネル制御回路１５により指定される一
つまたは複数チャネルの動画像信号が選択される。選択
回路１４で選択されたチャネルの動画像信号は、ＣＲＴ
ディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示装置１８に
送られ、表示される。

【００１６】データメモリ１６は、ｋ個の固定チャネル
（ｋ＜ｎ）とｎ−ｋ個の非固定チャネル、および各チャ
ネルが過去に選択された頻度とその履歴に関する情報を
記憶している。チャネル切替スイッチ１７は、利用者が
実際に表示したいチャネルを指定するためのものであ
る。チャネル制御回路１５は、チャネル切替スイッチ１
７からチャネル切替信号が入力されると、そのチャネル
切替信号で指定されたチャネルの動画像信号が復号器１
３−１〜１３−ｎのいずれかで復号されていれば、選択
回路１４を制御してそのチャネルの動画像が表示装置１
８で表示されるように表示チャネル（表示装置１８で表
示されるチャネルをいう）を切替えるとともに、データ
メモリ１６内のチャネル選択頻度と履歴の情報を更新す
る。

【００１７】また、チャネル制御回路１５は、復号器１
３−１〜１３−ｎのいずれでも復号されていないチャネ
ルがチャネル切替スイッチ１７により指定されると、現
在復号されている非固定チャネルのうち、データメモリ
１６に記憶されているチャネル選択頻度およびその履歴
から求まる優先順位の最も低いチャネルの動画像信号を
復号している復号器（１３−ｉとする）の復号動作を中
止させると同時に、分離回路１２を制御してその復号器
１３−ｉへチャネル切替スイッチ１７で指定された新た
なチャネルの動画像符号化信号を送出する。これにより
新たなチャネルの動画像符号化信号を受信した復号器１
３−ｉは、フレーム内符号化画像のフレームすなわちエ
ントリーポイントをサーチし、そこから復号を開始す
る。

【００１８】そして、復号器１３−ｉにより復号が正し
く再開された段階で、チャネル制御回路１５は選択回路
１４に対してチャネル切替えの制御を行い、表示チャネ
ルを切替えるとともに、データメモリ１６内のチャネル
選択頻度と履歴の情報を更新する。

【００１９】（第２の実施例）図２に、第２の実施例に
係る動画像復号装置のブロック図を示す。この実施例の
動画像復号装置は、分離回路２２、２個の復号器２３−
１，２３−２、フレームメモリ２４、チャネル制御回路
２５、データメモリ２６、チャネル切替スイッチ２７お
よび表示装置２８からなる。

【００２０】分離回路２２は、チャネル制御回路２５に
より制御され、ｍチャネルの動画像符号化信号を多重化
した多重化信号２１から選択的に分離したｎチャネルの
動画像符号化信号のうち、チャネル制御回路２５で指定
された表示チャネルの動画像符号化信号を復号器２３−
１に送り、残りのｎ−１チャネルの動画像符号化信号を
復号器２３−２に送る。

【００２１】復号器２３−１は通常の復号器、換言すれ
ば符号化／復号化の方式で保証されている所望の画質の
復号画像を得ることができる、いわばフルスペックの復
号器であり、この復号器２３−１で復号された動画像信
号は表示装置２８に送られて表示される。一方、復号器
２３−２は時分割でｎ−１チャネルの復号を行う復号器
であり、入力されるｎ−１個のチャネルの動画像符号化
信号について、それ以降の画像の復号に参照画像信号と
して必要な画像の一部のみの動画像信号を時分割で復号
する。復号器２３−１，２３−２で復号された動画像信
号は、チャネル毎にフレームメモリ２４に蓄えられる。

【００２２】ここで、復号器２３−２は参照画像信号の
作成に用いられるものであり、参照画像がチャネル切替
後、実際に用いられるときには表示装置２８で表示すべ
き画像に相当する通常の品質（解像度、量子化精度等）
が必要であるが、ハードウェア規模の削減と、チャネル
切替えの頻度を考慮して、通常の品質よりは品質を多少
犠牲にして、入力される動画像符号化信号の空間周波数
成分の比較的低い部分のみを用いて簡易的に復号を行う
ものでもよい。このようにすると限られた処理能力で、
換言すればハードウェアコストをあまり増加させること
なく、多チャネル（ｎ−１チャネル）の動画像信号を参
照画像として復号することができる。

【００２３】チャネル制御回路２５は、チャネル切替ス
イッチ２７によりチャネル切替信号が入力されると、そ
のチャネル切替信号で指定されたチャネルの動画像信号
が復号器２３−２で復号されていれば、復号器２３−１
にそのチャネルの動画像信号が入力されるように分離回
路２２を制御すると共に、フレームメモリ２４内の参照
画像アドレスを変更する。この結果、チャネル切替信号
により指定されたチャネルの動画像信号が復号器２３−
１によって所望の画質で復号される。また、チャネル制
御回路２５はデータメモリ２６内のチャネル選択頻度と
履歴の情報の更新も行う。

【００２４】一方、チャネル切替スイッチ２７により復
号器２３−２で復号されていないチャネルへの切替えが
要求された場合は、チャネル制御回路２５は現在復号さ
れているチャネルのうち、その選択頻度およびその履歴
から求まる優先順位の最も低いチャネルの動画像信号の
復号と、復号器２３−２への動画像符号化信号の送出を
中止させるための制御を行う。

【００２５】次に、チャネル制御回路２５は分離回路２
２を制御して指定されたチャネルの動画像符号化信号を
復号器２３−２に送り、そこでエントリーポイントをサ
ーチし復号を開始する。そして、復号を正しく再開する
ための参照画像信号の復号が完了した段階で、復号器２
３−１の復号動作、つまりそれまで選択されていた表示
チャネルの動画像信号の復号動作を中止させ、チャネル
切替スイッチ２７で新たに指定されたチャネルの動画像
符号化信号を復号器２３−１に送るように分離回路２２
を制御すると共に、フレームメモリ２４内の参照画像ア
ドレスを変更して復号器２３−１による通常の復号動作
を開始させる。さらに、チャネル制御回路２５はデータ
メモリ２６内のチャネル選択頻度と履歴の情報の更新も
行う。チャネルを切替える直前に復号器２３−１で復号
されていたチャネルの動画像信号については、復号器２
３−２に切替えて復号を続ける。

【００２６】なお、表示装置２８において復号器２３−
２により復号されているｎ−１チャネルの動画像信号を
縮小処理し、これらを図４に示すように１画面を分割し
て同時に表示することにより、チャネル選択のためのメ
ニュー画面として用いることも可能である。

【００２７】（第３の実施例）図３に、第３の実施例に
係る動画像復号装置のブロック図を示す。この実施例の
動画像復号装置は、分離回路３２、復号器３３、フレー
ムメモリ３４、チャネル制御回路３５、データメモリ３
６、チャネル切替スイッチ３７および表示装置３８から
なる。

【００２８】分離回路３２は、チャネル制御回路３５に
より制御され、ｍチャネルの動画像符号化信号を多重化
した多重化信号３１からｎチャネルの動画像符号化信号
のみを選択的に分離して復号器３３に送る。復号器３３
では、入力されたｎチャネルの動画像符号化信号から動
画像信号を時分割で復号する。これらｎチャネルの動画
像信号のうち、表示チャネルの動画像信号は表示装置３
７に送出され、残りのｎ−１チャネルの動画像信号につ
いては参照画像信号としてそれ以降の画像の復号に必要
な画像信号のみがフレームメモリ３４に記憶される。

【００２９】チャネル制御回路３５は、チャネル切替ス
イッチ３７によりチャネル切替信号が入力されると、そ
のチャネル切替信号で指定されたチャネルの動画像信号
が復号器３３で復号されていれば、そのチャネルの動画
像符号化信号が表示装置３８に表示チャネルの信号とし
て送られるように復号器３３を制御するとともに、デー
タメモリ３６内のチャネル選択頻度と履歴の情報を更新
する。

【００３０】一方、チャネル切替スイッチ３７により復
号器３３で復号されていないチャネルへの切替えが要求
されると、まず復号器３３で現に復号されているチャネ
ルのうち、その選択頻度およびその履歴から求まる優先
順位の最も低いチャネルの動画像信号の復号動作と、復
号器３３への当該チャネルの動画像符号化信号の送出を
中止させるための制御を行う。

【００３１】次に、チャネル制御回路３５は分離回路３
２を制御して、切替えるべきチャネルの動画像符号化信
号を復号器３３に送り、そこでエントリーポイントをサ
ーチし復号を開始する。そして、チャネル制御回路３５
は、復号器３３によって復号が正しく再開された段階
で、チャネル切替えスイッチ３７で選択されたチャネル
の動画像信号が復号化器３３から表示装置３８に出力さ
れるように復号器３３を制御するとともに、データメモ
リ３６内のチャネル選択頻度と履歴の情報を更新する。

【００３２】次に、以上の実施例において用いるチャネ
ル制御回路４０（図１の１５、図２の２５、図３の３５
に相当）の実施例を示す。また、図６に図５中のデータ
メモリ４６（図１の１６、図２の２６、図３の３６に相
当）内のデータの例を示す。図５に示すチャネル制御回
路４０は、視聴時間計数回路４１、選択頻度計数回路４
２、優先順位計算回路４３および制御信号発生回路４４
からなる。

【００３３】チャネル制御回路４０においては、表示チ
ャネルの視聴時間を視聴時間計数回路４１で計数すると
ともに、チャネル切替スイッチ４５（図１の１７、図２
の２７、図３の３７に相当）によりチャネル切替信号が
入力されると、データメモリ４６内の図６に示す各デー
タを更新し、優先順位計算回路４３により各チャネルの
優先順位の再計算を行う。制御信号発生回路４４では、
この優先順位に従って復号チャネル制御信号４７と表示
チャネル制御信号４８を発生し、復号すべきチャネルの
選択と表示チャネルの選択のための制御を行う。なお、
復号チャネル制御信号４７は、図１の場合は分離回路１
２に、図２の場合は分離回路２２と復号器２３−２およ
びフレームメモリ２４に、また図３の場合は分離回路３
２と復号器３３およびフレームメモリ３４にそれぞれ供
給される。

【００３４】ここで、優先順位制御回路４３は各チャネ
ルの長期的な累積視聴時間と短期的な累積視聴時間、さ
らにチャネル選択頻度および選択履歴に応じて優先順位
を決定する。但し、予め設定された予約チャネル及び直
前に表示されていたチャネルに関しては、過去の視聴デ
ータによらず高い優先順位を与えるようにする。これら
の優先順位に従って、動画像信号を復号すべき複数
（ｎ）個のチャネルを決定し、かつその各チャネルにつ
いて図１の場合は復号に使用する復号器２３−１〜２３
−ｎの番号、図２および図３の場合は復号器２３−２お
よび復号器３３における時分割復号のタイミング（タイ
ムスロット）を設定する。

【００３５】図７に示すフローチャートは、チャネル制
御回路４０の処理をソフトウェアにより実現する場合の
一連の処理の流れを示したものである。すなわち、チャ
ネル切替スイッチによってＸチャネルへのチャネル切替
要求がなされると（ステップＳ２）、そのＸチャネルの
動画像信号が復号中かどうかが調べられる（ステップＳ
３）。ここでＸチャネルの動画像信号が復号中でなけれ
ば、復号中のチャネルの中で最も優先度の低いチャネル
の動画像信号の復号が中止されると共に、Ｘチャネルの
動画像信号の復号が開始される（ステップＳ４〜Ｓ
５）。次に、Ｘチャネルの動画像信号が正しく復号され
始めると、表示チャネルがＸチャネルに切り替えられ
（ステップＳ６〜Ｓ７）、さらにデータメモリ内の視聴
データ（累積視聴時間、チャネル選択頻度、チャネル選
択履歴等のデータ）が更新され（ステップＳ８）、優先
順位が再計算される（ステップＳ９）。そして、この再
計算された優先順位に基づいてｎ個の復号チャネルの切
替えが行われ（ステップＳ１０）、ステップＳ１に戻
る。ステップＳ１でチャネル切替要求が一定時間ないと
判断すると、一連の処理は終了する。

【００３６】なお、チャネル切替スイッチとしてはチャ
ネル別にチャネル選択キーを持つものと、アップ・ダウ
ンキーにより各チャネルを順次走査してチャネル選択を
行うシリアルタイプのものがある。上述した図７は前者
の場合であるが、後者の場合は次のようにすればよい。
すなわち、チャネルを順次走査するモードでは、次に表
示するチャネルは予め分かっているので、チャネル切替
制御回路は復号中で優先順位の低い２つのチャネルの復
号を中止し、次に表示すべきチャネルを復号するための
復号器を確保する。そして、次に表示すべきチャネルが
復号中でなければ、これら２つの復号器を順次切替えて
事前に復号を開始しておくことで、スムーズなチャネル
走査が可能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば多
重化された動画像符号化信号から任意のチャネルの動画
像信号を復号して再生する場合、チャネル切替え時に正
しい復号画像が得られるまでの遅延を効果的に低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係る動画像復号装置の構成を示
すブロック図

【図２】第２の実施例に係る動画像復号装置の構成を示
すブロック図

【図３】第３の実施例に係る動画像復号装置の構成を示
すブロック図

【図４】復号された複数の画像から作成されるチャネル
選択のためのメニュー画面の例を示す図

【図５】本発明におけるチャネル制御回路の実施例を示
すブロック図

【図６】本発明におけるデータメモリの内容の一例を示
す図

【図７】本発明におけるチャネル制御回路の処理手順を
示すフローチャート

【符号の説明】

１１…多重化信号１２…分離回路１３−１〜１３−ｎ…復号器１４…選択回路１５…チャネル制御回路１６…データメ
モリ１７…チャネル切替スイッチ１８…表示装置２１…多重化信号２２…分離回路２３−１〜２３−２…復号器２４…フレーム
メモリ２５…チャネル制御回路２６…データメ
モリ２７…チャネル切替スイッチ２８…表示装置３１…多重化信号３２…分離回路３３…復号器３４…フレーム
メモリ３５…チャネル制御回路３６…データメ
モリ３７…チャネル切替スイッチ３８…表示装置４０…チャネル制御回路４１…視聴時間
計数回路４２…選択頻度計数回路４３…優先順位
計算回路４４…制御信号発生回路４５…チャネル
切替スイッチ４６…データメモリ４７…復号チャ
ネル制御信号４８…表示チャネル制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/44 - 5/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｍチャネルの動画像符号化信号を多重化し
た多重化信号からｎチャネル（ｎ≦ｍ）の動画像符号化
信号を選択的に分離する分離手段と、前記ｎチャネルの動画像符号化信号のうち指定された１
チャネルについて、全画像の動画像信号を通常品質で復
号する第１の復号手段と、前記ｎチャネルの動画像符号化信号のうち前記指定され
た１チャネル以外の他のｎ−１チャネルについて、以降
の画像の復号に参照画像信号として必要な画像の一部の
みの動画像信号を復号する第２の復号手段と、前記第１の復号手段により復号された前記１チャネルの
動画像信号を表示する手段と、前記第２の復号手段により復号された前記ｎ−１チャネ
ルの動画像信号を前記参照画像信号として記憶する記憶
手段とを備え、前記第１の復号手段は、前記表示手段で表示されるべき
動画像信号のチャネルを切り替えるチャネル切替信号が
入力されたとき、前記記憶手段に記憶されている、該チ
ャネル切替信号が入力される前の参照画像信号を用いて
該チャネル切替信号で指定された１チャネルの全画像の
動画像信号を復号することを特徴とする動画像復号装
置。
【請求項２】前記第２の復号手段は、前記ｎ−１チャネ
ルについて動画像符号化信号のうち空間周波数の比較的
低い成分のみを用いて動画像信号を復号することを特徴
とする請求項１記載の動画像復号装置。
【請求項３】前記表示手段は、前記ｎ−１チャネルの動
画像信号を縮小処理して表示することを特徴とする請求
項１記載の動画像符号化装置。
【請求項４】前記分離手段は、選択的に分離するｎチャ
ネルの動画像符号化信号のチャネル番号を過去の選択頻
度に応じて更新することを特徴とする請求項１記載の動
画像復号装置。
【請求項５】前記分離手段は、選択的に分離するｎチャ
ネルの動画像符号化信号のチャネル番号を予め定められ
た優先順位に従って更新することを特徴とする請求項１
記載の動画像復号装置。