专利名称：解码装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种解码装置，尤其是涉及一种对MPEG2视频流进行解码的解码装置。
背景技术：
运动图像专家组2(MPEG2)视频流的解码器例如在将所输入的NTSC形式的信号(以下称为“NTSC信号”)转换成PAL(逐行倒相)形式的信号(以下称为“PAL信号”)并输出的情况下，或在进行快进再生(早送り再生)的情况下，进行抽帧(間引き)处理(例如参照专利文献1)。这里的“抽帧处理”是不显示被输入解码器中的信号的一部分的处理。
但是，在将视频流等内容信号转换成NTSC信号时，为了调整内容信号与NTSC信号的帧速率的差异，有时进行3:2下拉(プルダウン)转换等帧转换。“3:2下拉转换”是从2个场的帧数据生成3个场的帧数据的方法。在3:2下拉转换中，通过从视频流的一个帧2次输出同一个场，将视频流转换成NTSC信号。以下将2次输出的场称为“重复场”。
与是否是进行了3:2下拉转换的NTSC信号无关，MPEG2视频流的解码器对所输入的MPEG2视频流等的比特流进行抽帧处理。因此，存在以下问题即使不显示图像也不会劣化的重复场被显示，而重复场以外的、进行了抽帧的情况下图像会劣化的场没有被显示。
专利文献1特开平5-323926号公报发明内容本发明提供一种图像解码装置，通过优先对包含在比特流中的重复场进行抽帧处理，可以抑制从比特流解码后的图像的画面质量降低。
本发明的解码装置的特征在于，具有(1)解码部，从通过帧转换生成的比特流中除去重复场来计算显示场数，然后对比特流进行解码；和(2)显示图像选择部，从通过解码得到的多个图像中除去重复场来选择显示图像，然后将该选择的显示图像作为图像信号输出。
根据本发明，可以提供一种图像解码装置，通过优先对包含在比特流中的重复场进行抽帧处理，可以抑制从比特流解码后的图像的画面质量降低。
图1是表示本发明实施方式的解码装置的结构的模式图。
图2是表示用于说明3:2下拉转换方法的内容信号的例子的模式图。
图3是表示通过3:2下拉转换对图2的内容信号进行转换后的NTSC信号的例子的模式图。
图4是用于说明本发明实施方式的解码方法的流程。
图5是表示用于说明本发明实施方式的解码方法的NTSC信号的例子的模式图。
图6是表示利用本发明实施方式的解码方法从图5的NTSC信号解码后的PAL信号的例子的模式图。
图7是用于说明本发明实施方式的变形例的解码方法的流程。
具体实施例方式
以下参照附图来说明本发明的实施方式。在以下附图的记载中，相同或类似的部分使用相同或类似的符号。并且，以下所示的实施方式例示出用于实现本发明的技术思想的装置或方法，但本发明的技术思想并不是将构成部件的构造、配置等限定于下述内容。本发明的技术思想可以在权利要求中加以种种变更。
本发明实施方式的解码装置如图1所示，具有解码部20，从通过帧转换生成的比特流中除去重复场后，计算显示场数，然后对比特流进行解码；和显示图像选择部40，从通过解码得到的多个图像中除去重复场后，选择显示图像，然后将所选择的显示图像作为图像信号输出。例如，在解码部20对通过帧转换生成的MPEG2视频流进行解码后，在进行帧速率转换显示或进行特殊再生时，以显示图像信号格式的场数为单位计算解码后的各画面的显示场数，此时比特流中指示的重复第一场/前场优先作为没有被设定来计算，但使用比特流中指示的图像信号格式/重复第一场/前场优先，来计算用于决定解码开始的时刻的解码时戳(DTS)/提示时戳(PTS)。另外，显示图像选择部40以DTS/PTS的值为基础，不依赖于重复第一场/前场优先地输出通过解码得到的图像。
图1所示的解码装置还具有VBV缓冲器10、帧存储器31～34、STC计数器50以及控制部60。VBV缓冲器10临时保存输入到解码装置中的比特流SA。VBV缓冲器10与解码部20连接。解码部20对保存在VBV缓冲器10中的比特流SA进行解码。解码部20与帧存储器31～34连接。帧存储器31～34存储通过解码部20的解码得到的图像。而且，帧存储器31～34与显示图像选择部40连接。显示图像选择部40为了改变解码后的图像的排列，从存储在帧存储器31～34中的图像当中选择显示图像。VBV缓冲器10、解码部20以及显示图像选择部40与控制部60连接。控制部60控制解码装置整体。另外，解码部20、显示图像选择部40和控制部60与STC计数器50连接，并且图1所示的解码装置与STC计数器50生成的系统时钟(STC)同步地动作。
在图1中，示出帧存储器31～34为4个的例子，但帧存储器的个数当然不限于4个。从解码装置输出的图像信号SB依次显示在省略了图示的图像显示装置上。
NTSC信号是每秒30帧、即每秒60场的交错信号。而电影胶片等的内容信号是每秒24帧的信号。因此，在将内容信号转换成NTSC信号的情况下，必须将每秒24帧的数据转换成每秒60场的数据。因此，在将内容信号转换成NTSC信号时，进行3:2下拉转换等帧转换。如前所述，3:2下拉转换是通过以3帧对2帧的比例从1帧的内容信号生成3个场，来调整帧速率的差异的方法。
图2和图3示出3:2下拉转换的例子。即，图2所示的内容信号的连续帧C1、C2、C3、C4、......被转换成图3所示的NTSC信号的连续帧N1、N2、N3、N4、N5、......。具体地说，如图2所示，将帧C1分成第1场1T和第2场1B。同样，将帧C2、C3、C4、......分别分成第1场2T、3T、4T......和第2场2B、3B、4B、......。然后，以3帧对2帧的比例从1帧生成3个场。在从1帧生成3个场的情况下，第3场与第1场为同一数据。这样，从内容信号的一个帧2次输出的场就是前面所述的重复场。
例如，如图3所示，合成由帧C1的第1场1T以及第2场1B构成的NTSC信号的帧N1。而且，由帧C1的第1场1T和帧C2的第2场2B合成帧N2。即，将内容信号的帧C1的第1场1T作为重复场，从帧C1生成NTSC信号的3个场。NTSC信号的帧N3由帧C2的第1场2T和帧C3的第2场3B合成。然后，从帧C3的第1场3T和帧C3的第2场3B合成NTSC信号的帧N4。即，帧C3的第2场3B是重复场。NTSC信号的帧N5由帧C4的第1场4T和帧C4的第2场4B合成。如前所述，NTSC信号是交错信号，上述NTSC信号的各个场的后缀“T”表示前场，后缀“B”表示后场。
如上所述，通过3:2下拉转换将4帧的内容信号转换成5帧的NTSC信号。然后最终将每秒24帧的信号转换成每秒60场的数据。
通过3:2下拉转换生成重复场的情况下，比特流中包含用于指定重复场的输出的“重复第一场标志”。以下在重复第一场标志＝1的情况下，接着输出重复场。例如，当在重复第一场标志＝0的情况下显示场数被设定为2时，在重复第一场标志＝1的情况下将所要显示的场数设定为3。结果是，被设定为重复第一场标志＝1的已输出的场作为重复场再次显示。而且，由“重复第一场标志”指定重复场是前场还是后场。例如，在重复第一场标志＝1时，重复场作为前场显示。
在MPEG系统标准中，将再生比特流的时刻(以下称为“时戳”)信息赋予音频信号和视频信号等的编码单位。编码单位例如在音频信号的情况下是音频帧，在视频信号的情况下是画面。时戳中定义了提供音频信号和视频信号的提示时刻的提示时戳(PTS)和提供解码开始时刻的解码时戳(DTS)。但是，并不向所有的比特流赋予时戳。因此，根据所输入的时戳来计算下一时戳。将STC用作PTS和DTS的基准时刻。
下面利用图4所示的流程图说明利用图1所示的解码装置对比特流SA进行解码后输出图像信号SB的方法示例。在此，比特流SA是进行了3:2下拉转换后的NTSC信号，包含重复场。在图1所示的解码装置中，与对应于图像信号SB的形式的场同步信号同步地进行解码。因此，图像信号SB是每秒50场的PAL信号的情况下，解码开始时刻为一秒内50次。而NTSC信号是每秒60场的信号。因此，在图像信号SB为PAL信号的情况下，必须以每秒10个场不显示地废弃NTSC信号的场。以下针对比特流SA为NTSC信号且图像信号SB为PAL信号的情况来说明图4所示的流程。
(1)在步骤S11中，解码部20取得等待场同步信号的STC。在步骤S12中，控制部60判断是否存在等待显示场。“等待显示场”是与已显示场属于同一帧的未显示场。例如，同一帧的前场比后场先进行了显示的情况下，后场为等待显示场。在开始了画面显示的情况下，下一场同步信号必定显示等待显示场。因此，在存在等待显示场的情况下，前进到步骤S13，显示图像选择部40从帧存储器31～34中选择等待显示场，作为图像信号SB输出。另一方面，在没有等待显示场的情况下，前进到步骤S14。
(2)在步骤S14中，控制部60对提供解码开始时刻的DTS和STC进行比较。在DTS在显示场中比STC早例如多于等于3个场的情况下，前进到步骤S15。然后，在步骤S15中，由显示图像选择部40选择此前显示的已解码的场。即，显示图像选择部40再次输出此前显示的图像信号SB。在DTS在显示场中比STC早多于等于3个场的情况以外的情况下，前进到步骤S16。
(3)在步骤S16中，控制部60比较DTS和STC。在DTS在显示场中比STC晚多于等于2个场的情况下，前进到步骤S17。在上述情况以外的情况下，前进到步骤S21。
(4)在步骤S17中，控制部60判断比特流SA的画面类型。在此，“画面类型”是指独立于其它画面进行编码的I画面、作为从过去的图像推定的信号的P画面、从I画面和P画面内插的B画面。在画面类型为I画面的情况下，前进到步骤S21。在画面类型为P画面或B画面的情况下，前进到步骤S18。
(5)在步骤S18中，控制部60判断比特流SA的画面类型。在画面类型为B画面的情况下，前进到步骤S19，在废弃了B画面并由解码部20计算出下一个DTS后，前进到步骤S15。画面类型不是B画面、即为P画面的情况下，前进到步骤S20。
(6)在步骤S20中，控制部60比较DTS和STC。在DTS在显示场中比STC晚多于等于3个场的情况下，前进到步骤S19，在废弃了P画面并由解码部20计算出下一个DTS后，前进到步骤S15。即，在DTS在显示场中比STC晚多于等于3个场的情况下，放弃B画面和P画面，直到出现I画面。在DTS在显示场中比STC晚多于等于3个场的情况以外的情况下，前进到步骤S21。
(7)在步骤S21中计算下一个DTS，由解码部20对比特流SA进行解码。通过解码得到的图像被存储在帧存储器31～34中。然后前进到步骤S22。
(8)在步骤S22中，控制部60判断比特流SA和图像信号SB的形式。在比特流SA为NTSC信号、且图像信号SB为PAL信号的情况下，前进到步骤S23。在上述以外的情况下，前进到步骤S24。
(9)在步骤S23中，解码部20计算解码后的画面的显示场数。其中，在重复第一场标志＝1的情况下，视为重复第一场标志＝0，来计算显示场数。然后，例如将显示图像选择部40所要选择的场数设定为2。然后前进到步骤S13。在步骤S13中，从存储在帧存储器31～34中的图像中，由显示图像选择部40选择出数量与除去重复场后所设定的显示场数一致的显示图像，并作为图像信号SB输出。
(10)另一方面，在步骤S24中，使用重复第一场标志来计算解码后的画面的显示场数。然后，例如将显示图像选择部40所要选择的场数设定为3。然后前进到步骤S13，由显示图像选择部40选择出数量与在步骤S24中计算出的显示场数一致的显示图像，并作为图像信号SB输出。即，将重复场作为图像信号SB输出。
如上所述，在步骤S23中，在重复第一场标志＝1的情况下，视为重复第一场标志＝0。即，通过使重复第一场标志无效，从而在除去重复场后由解码部20计算显示场数。在上述例子中，在步骤S23中计算出的显示场数为2。
然后，根据显示场数＝2，在除去重复场后由显示图像选择部40选择显示图像。因此，在显示场数＝3的情况下选择的重复场在图1所示的解码装置中没有被选择。即，显示图像选择部40从由解码部20解码后的多个图像中除去重复场来选择显示图像，然后作为图像信号SB输出。
具体地说，在步骤S23中计算出显示场数＝2后，由于在下一个场同步信号中存在等待显示场，因此在步骤S12中为“YES”，将等待显示场作为图像信号SB输出。但是，在再下一个场同步信号中，在步骤S12中为“NO”。然后，在DTS比STS早多于等于3个场的情况以外的情况下，从步骤S14经由步骤S16前进到步骤S21。因此，重复场不作为图像信号SB输出，计算下一个DTS，执行解码。即，重复帧被进行抽帧。
为了将NTSC信号转换成PAL信号，必须以每秒10个场不显示地废弃NTSC信号的场。如上所述，通过利用抽帧处理使重复场变为不进行显示的场，可以降低解码后的图像信号SB的画面质量的劣化。即，通过从比特流SA中除去重复场后计算显示场数，图1所示的解码装置输出重复场被进行了抽帧的图像信号SB。结果，可以将3:2下拉转换前的内容信号的原画场的废弃抑制在最低限度。
但是，3:2下拉转换前的内容信号是每秒24帧的信号。而PAL信号是每秒50场的信号。因此，无法对所有的重复场进行抽帧而仅以内容信号将NTSC信号转换成PAL信号。在图4所示的步骤S14中，在DTS在显示场中比STC早多于等于3个场的情况下，前进到步骤S15。结果，重复场作为图像信号SB输出。因此，可以输出每秒50场的PAL信号。另外，在上述说明中，表示出在DTS比STC早多于等于3个场的情况下前进到步骤S15的例子。但是，DTS比STC早多少个场的情况下前进到步骤S15可以根据解码装置的结构等来设定。
图5和图6中示出实施图4所示的解码方法的例子。图5为NTSC信号，图6为利用图4所示的解码方法对图5所示的NTSC信号进行解码后的PAL信号。图5所示的NTSC信号包含场2T、4B、6T和8B作为重复场，但图6所示的PAL信号中包含的重复场仅为场2T。在图5和图6中，用括号表示重复场。
通过3:2下拉转换使场构造被打乱等情况下，比特流SA中不包含重复场的状态有时会持续。但是，在图4所示流程的步骤S21中，通过直接使用比特流SA来计算DTS，可以转移到交错图像的抽帧处理。即，在流程的步骤S16～S19中，在DTS在显示场中比STC慢多于等于2个场、且画面类型为B画面的情况下，B画面被废弃。另外，在流程的步骤S20和步骤S19中，在DTS在显示场中比STC慢多于等于3个场、且画面类型为P画面的情况下，P画面被废弃。即，在重复场不被输入的状态持续的情况下，不是由显示图像选择部40进行选择，而是以帧为单位决定所要废弃的场。
而且，根据比特流SA的画面类型，由显示图像选择部40选择所要输出的图像信号SB。如上所述，首先废弃即使废弃对图像的影响也最小的B画面，然后废弃P画面。结果，在所要废弃的场不是重复场的情况下，也可以抑制图像的画面质量的降低。
如上所述，本发明实施方式的解码装置在DTS的计算中直接使用比特流SA，但作为重复第一场标志＝0来计算显示场数。结果，对每秒60场的NTSC信号进行帧速率转换，转换成50场/秒的PAL信号并进行显示。在帧速率转换中，使重复场优先作为不显示的场。而且，在重复场不被输入的状态持续的情况下，以帧为单位进行NTSC信号的废弃，但按照B画面、P画面的顺序来废弃帧。结果，可以抑制从3:2下拉转换后的NTSC信号解码后的图像的画面质量的降低，从而可以显示内容信号帧的废弃少的平滑的再生图像。
<变形例>
图7示出用于说明本发明第一实施方式变形例的解码方法的流程。图7所示的流程示出通过对比特流SA进行抽帧处理来输出图像信号SB，作为对比特流SA进行快进再生后的图像信号的情况下的解码方法。这里，比特流SA是3:2下拉转换后的NTSC信号。
如上述已经说明的那样，在图4所示流程的步骤S22中，控制部60判断比特流SA和图像信号SB的形式。而在图7所示流程的步骤S221中，由控制部60判断是否是快进再生。除此之外，图7所示流程与图4所示流程相同。即，在快进再生的情况下，在步骤S23中，在重复第一场标志＝1的情况下，视为重复第一场标志＝0，来计算解码后的画面的显示场数。而在不是快进再生的情况下，在步骤S24中，作为重复第一场标志＝1来计算显示场数。
通过对重复场进行抽帧来进行显示，在快进再生的情况下，可以显示到1.25倍(使60场/秒变为48场/秒来进行显示)，而无需废弃内容信号中包含的信号。而且，在大于等于1.25倍的快进再生的情况下，如果采用图7所示的解码方法，则通过在对重复场进行了抽帧的基础上进一步进行场的抽帧处理，可以抑制内容信号的场的废弃。结果，可以抑制快进再生中画面质量的降低。
如上所述，本发明通过实施方式进行了记载，但不应当将形成该公开内容的一部分的论述以及附图理解为限定本发明。对于本领域技术人员而言，从该公开内容中可以得到各种代替实施方式、实施例和运用技术。本发明当然包含在此没有记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围仅由根据上述说明认为妥当的、涉及权利要求的发明特定事项决定。
权利要求
1.一种解码装置，其特征在于，具有解码部，从通过帧转换生成的比特流中除去重复场来计算显示场数，然后对所述比特流进行解码；和显示图像选择部，从通过所述解码得到的多个图像中除去所述重复场来选择显示图像，然后将该选择的显示图像作为图像信号输出。
2.如权利要求1所述的解码装置，其特征在于，所述解码部通过使用于指定所述重复场的输出的重复第一场标志无效，来计算所述显示场数。
3.如权利要求1或2所述的解码装置，其特征在于，所述解码部与对应于所述图像信号的形式的同步信号同步地进行所述解码。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的解码装置，其特征在于，所述比特流为NTSC形式的信号，所述图像信号为PAL形式的信号。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的解码装置，其特征在于，在所述比特流中不包含所述重复场的情况下，根据所述比特流的画面类型，由所述显示图像选择部选择显示图像。
全文摘要
本发明提供了一种图像解码装置，通过优先对包含在比特流中的重复场进行抽帧处理，可以抑制从比特流解码后的图像的画面质量降低。本发明的解码装置具备解码部(20)，从通过帧转换生成的比特流中除去重复场来计算显示场数，然后对比特流进行解码；和显示图像选择部(40)，从通过解码得到的多个图像中除去重复场来选择显示图像，然后将该选择的显示图像作为图像信号输出。
文档编号H04N7/26GK1882086SQ200610087728
公开日2006年12月20日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者藤江庆一郎 申请人:株式会社东芝