JP2946982B2 - 画面分割符号化装置 - Google Patents
画面分割符号化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像を複数の
小画像に分割し、一つの小画像に対し一つの符号化器で
符号化するマルチプロセッサーシステムに関するもので
ある。
小画像に分割し、一つの小画像に対し一つの符号化器で
符号化するマルチプロセッサーシステムに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＨＤＴＶの画像信号はサンプリング周波
数が高いため、符号化処理の演算量に対する制約が厳し
くなる。このような高速な符号化処理をリアルタイムで
実現するために、ＨＤＴＶの画像を複数の小画像に分割
し、各々一つの符号化器で符号化するマルチプロセッサ
ーの並列処理の方法がある。以下にマルチプロセッサー
の符号化装置について説明する。
数が高いため、符号化処理の演算量に対する制約が厳し
くなる。このような高速な符号化処理をリアルタイムで
実現するために、ＨＤＴＶの画像を複数の小画像に分割
し、各々一つの符号化器で符号化するマルチプロセッサ
ーの並列処理の方法がある。以下にマルチプロセッサー
の符号化装置について説明する。
【０００３】図５はマルチプロセッサーの符号化装置の
ブロック図を示す。図５において、１は画面分割器、２
―１、２―２、２―３は符号化器、４―１、４―２、４
―３はフレームメモリ、５はマルチプレクサ、９は符号
化器とフレームメモリとを接続するデータバスである。
ブロック図を示す。図５において、１は画面分割器、２
―１、２―２、２―３は符号化器、４―１、４―２、４
―３はフレームメモリ、５はマルチプレクサ、９は符号
化器とフレームメモリとを接続するデータバスである。
【０００４】以上の様に構成されたマルチプロセッサー
の符号化装置は以下の動作をする。入力画像信号は画面
分割器１によりＮ個（図５ではＮ＝３）の小画像に分割
され、各小画像毎に符号化器２―１、２―２、２―３で
符号化される。符号化器内では小画像がブロック化さ
れ、過去に再生された画像を参照して動き補償フレーム
またはフィールドの信号を予測する。次に原画像信号も
しくは予測信号と原画像信号との差分を直交変換し、量
子化する。量子化された信号に対し可変長符号化を行な
う。各符号化器の出力はマルチプレクサー５で多重化さ
れてから伝送路に送り出される。一方、予測信号として
再生画像が用いられるので、各符号化器には局部復号器
があり、復号化を行ない再生された画像をフレームメモ
リに格納する。
の符号化装置は以下の動作をする。入力画像信号は画面
分割器１によりＮ個（図５ではＮ＝３）の小画像に分割
され、各小画像毎に符号化器２―１、２―２、２―３で
符号化される。符号化器内では小画像がブロック化さ
れ、過去に再生された画像を参照して動き補償フレーム
またはフィールドの信号を予測する。次に原画像信号も
しくは予測信号と原画像信号との差分を直交変換し、量
子化する。量子化された信号に対し可変長符号化を行な
う。各符号化器の出力はマルチプレクサー５で多重化さ
れてから伝送路に送り出される。一方、予測信号として
再生画像が用いられるので、各符号化器には局部復号器
があり、復号化を行ない再生された画像をフレームメモ
リに格納する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】動き補償フレームまた
はフィールド間予測符号化方式では、圧縮効率を向上さ
せるために、隣接する小画像を相互参照し動き補償す
る。図６を用いて説明する。簡単のために、同図（ａ）
のように原画像１７を水平に二つの小画像１８、１９に
分割した場合を考える。小画像が二つ以上の場合や垂直
分割の場合について同も様である。
はフィールド間予測符号化方式では、圧縮効率を向上さ
せるために、隣接する小画像を相互参照し動き補償す
る。図６を用いて説明する。簡単のために、同図（ａ）
のように原画像１７を水平に二つの小画像１８、１９に
分割した場合を考える。小画像が二つ以上の場合や垂直
分割の場合について同も様である。
【０００６】同図（ａ）の第一小画像１８と第二小画像
１９を符号化する。各々の小画像はまた復号再生され
て、次の符号化のための参照画として用いられる。同図
（ｂ）は第二小画像１９の動き補償を示す。第二小画像
１９のブロックＢ２２の予測信号として、第一小画像の
参照画２０のブロックＡ２１が最も効率がいいとする。
このブロックは第一小画像の範囲内にあるから、ブロッ
クＢ２２を符号化する時に第一小画像の参照画像２０を
参照することになる。画像の走査順に連なる複数のブロ
ックで構成されるスライスＢ２４にある他のブロックに
ついても同様である。また、第一小画像の最後のスライ
ス（スライスＡ２３）にあるブロックを符号化する時に
第二小画像の参照画を参照する。
１９を符号化する。各々の小画像はまた復号再生され
て、次の符号化のための参照画として用いられる。同図
（ｂ）は第二小画像１９の動き補償を示す。第二小画像
１９のブロックＢ２２の予測信号として、第一小画像の
参照画２０のブロックＡ２１が最も効率がいいとする。
このブロックは第一小画像の範囲内にあるから、ブロッ
クＢ２２を符号化する時に第一小画像の参照画像２０を
参照することになる。画像の走査順に連なる複数のブロ
ックで構成されるスライスＢ２４にある他のブロックに
ついても同様である。また、第一小画像の最後のスライ
ス（スライスＡ２３）にあるブロックを符号化する時に
第二小画像の参照画を参照する。
【０００７】このように、一つの符号化器は複数のフレ
ームメモリをアクセスすることになり、複数の符号化器
が同時に同じフレームメモリをアクセスすることが生じ
る。図７を用いて説明する。第一小画像３０と第二小画
像３１の左上のブロックを符号化するとする。第一符号
化器３２は第一フレームメモリ３４の左上の四つのブロ
ック３７のいずれかを、第二符号化器３３は第一フレー
ムメモリの左下の二つのブロックと第二フレームメモリ
の左上の四つのブロック３８のいずれかを参照信号とし
て選ぶ。第二符号化器３３が第一フレームメモリ３４の
左下の二つのブロックのいずれかを参照信号として選ぶ
と、第一第二符号化器は同時に第一フレームメモリ３４
をアクセスすることになる。
ームメモリをアクセスすることになり、複数の符号化器
が同時に同じフレームメモリをアクセスすることが生じ
る。図７を用いて説明する。第一小画像３０と第二小画
像３１の左上のブロックを符号化するとする。第一符号
化器３２は第一フレームメモリ３４の左上の四つのブロ
ック３７のいずれかを、第二符号化器３３は第一フレー
ムメモリの左下の二つのブロックと第二フレームメモリ
の左上の四つのブロック３８のいずれかを参照信号とし
て選ぶ。第二符号化器３３が第一フレームメモリ３４の
左下の二つのブロックのいずれかを参照信号として選ぶ
と、第一第二符号化器は同時に第一フレームメモリ３４
をアクセスすることになる。
【０００８】複数の符号化器が同時に同じフレームメモ
リをアクセスしないように、符号化器がフレームメモリ
をアクセスするタイミングを制限し、同時アクセスが生
じる場合は、一方の符号化器の処理を待たせる必要があ
る。また、一つの符号化器を複数のフレームメモリに接
続し、フレームメモリを選択するための切替え回路が増
え、切替え制御が複雑になる。
リをアクセスしないように、符号化器がフレームメモリ
をアクセスするタイミングを制限し、同時アクセスが生
じる場合は、一方の符号化器の処理を待たせる必要があ
る。また、一つの符号化器を複数のフレームメモリに接
続し、フレームメモリを選択するための切替え回路が増
え、切替え制御が複雑になる。
【０００９】本発明は符号化時のフレームメモリの同時
アクセスをなくし、フレームメモリを選択するための切
替え回路を削減し、切替え制御を簡単化することを目的
としている。
アクセスをなくし、フレームメモリを選択するための切
替え回路を削減し、切替え制御を簡単化することを目的
としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、各符号化器が参照する小画像、とりわけ他の符号
化器によって再生された小画像を、予めローカルフレー
ムメモリに複写してから次の符号化を継続することにす
る。
めに、各符号化器が参照する小画像、とりわけ他の符号
化器によって再生された小画像を、予めローカルフレー
ムメモリに複写してから次の符号化を継続することにす
る。
【００１１】これを実現するために、本発明は、画面分
割器と、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の符号化器と、Ｍ個
（ＭはＮ以上の整数）のフレームメモリと、マルチプレ
クサとを具備し、画面分割器は入力画像をＮ個の小画像
に分割し、第ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）番目の符号化器は第ｎ番
目の小画像を符号化し、再生された第ｎ番目の小画像を
第ｎ番目の符号化器に接続されている第ｎ番目のフレー
ムメモリに格納し、マルチプレクサはＮ個の符号化器の
出力を多重化して伝送路に送るシステムであって、Ｎ個
の符号化器の間をデータバスで接続し、第ｎ番目の符号
化器が第ｍ（ｍ≠ｎ）番目のフレームメモリの画像を参
照する場合、参照される画像を第ｍと第ｎ番目の符号化
器を経由して第ｎ番目のフレームメモリに複写してから
符号化を継続するようにする。またはスーパーバイザー
を設けて、Ｎ個の符号化器に接続し、第ｎ番目の符号化
器が第ｍ（ｍ≠ｎ）番目のフレームメモリの画像を参照
する場合、参照される画像をスーパーバイザーを経由し
て第ｎ番目のフレームメモリに複写してから符号化を継
続するようにする。
割器と、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の符号化器と、Ｍ個
（ＭはＮ以上の整数）のフレームメモリと、マルチプレ
クサとを具備し、画面分割器は入力画像をＮ個の小画像
に分割し、第ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）番目の符号化器は第ｎ番
目の小画像を符号化し、再生された第ｎ番目の小画像を
第ｎ番目の符号化器に接続されている第ｎ番目のフレー
ムメモリに格納し、マルチプレクサはＮ個の符号化器の
出力を多重化して伝送路に送るシステムであって、Ｎ個
の符号化器の間をデータバスで接続し、第ｎ番目の符号
化器が第ｍ（ｍ≠ｎ）番目のフレームメモリの画像を参
照する場合、参照される画像を第ｍと第ｎ番目の符号化
器を経由して第ｎ番目のフレームメモリに複写してから
符号化を継続するようにする。またはスーパーバイザー
を設けて、Ｎ個の符号化器に接続し、第ｎ番目の符号化
器が第ｍ（ｍ≠ｎ）番目のフレームメモリの画像を参照
する場合、参照される画像をスーパーバイザーを経由し
て第ｎ番目のフレームメモリに複写してから符号化を継
続するようにする。
【００１２】
【作用】本発明の画面分割符号化装置は上記した構成に
より、一つのフレームメモリは一つの符号化器に接続さ
れることになり、符号化する時にローカルフレームメモ
リだけをアクセスすればよく、複数の符号化器が同時に
同じフレームメモリをアクセスすることが避けられる。
また、符号化時にはローカルフレームメモリ以外のフレ
ームメモリをアクセスしないので、そのための切替え回
路が不必要となり、切替え制御も簡単になる。すなわ
ち、上記した構成により、各符号化器は独立に符号化で
きる特徴を有する。
より、一つのフレームメモリは一つの符号化器に接続さ
れることになり、符号化する時にローカルフレームメモ
リだけをアクセスすればよく、複数の符号化器が同時に
同じフレームメモリをアクセスすることが避けられる。
また、符号化時にはローカルフレームメモリ以外のフレ
ームメモリをアクセスしないので、そのための切替え回
路が不必要となり、切替え制御も簡単になる。すなわ
ち、上記した構成により、各符号化器は独立に符号化で
きる特徴を有する。
【００１３】
【実施例】（実施例１）図１は第一実施例のブロック図
を示す。同図において、１は画面分割器、２―１、２―
２、２―３は符号化器、４―１、４―２、４―３はフレ
ームメモリ、３―１、３―２、３―３、６―１、６―２
はデータバス、５はマルチプレクサである。
を示す。同図において、１は画面分割器、２―１、２―
２、２―３は符号化器、４―１、４―２、４―３はフレ
ームメモリ、３―１、３―２、３―３、６―１、６―２
はデータバス、５はマルチプレクサである。
【００１４】画面分割器１は入力画像をＮ個の小画像に
分割する。ここで、Ｎは２以上の任意の整数であり、図
１ではＮ＝３である。図２は分割の例を示す。同図
（ａ）は水平に、（ｂ）は垂直に、（ｃ）と（ｄ）は水
平・垂直に分割した場合の例であるが、本発明はこれら
に限定されるものではない。
分割する。ここで、Ｎは２以上の任意の整数であり、図
１ではＮ＝３である。図２は分割の例を示す。同図
（ａ）は水平に、（ｂ）は垂直に、（ｃ）と（ｄ）は水
平・垂直に分割した場合の例であるが、本発明はこれら
に限定されるものではない。
【００１５】分割された小画像は符号化器２―１、２―
２、２―３によって符号化され、再生された小画像を符
号化器に接続されているフレームメモリ４―１、４―
２、４―３に格納する。例えば、図１において第一符号
化器２―１は第一の小画像を符号化し、再生された第一
の小画像をデータバス３―１を経由して第一のフレーム
メモリ４―１に格納する。マルチプレクサ５はＮ個の符
号化器の出力を多重化して伝送路に送る。なお、過去と
未来の画像を用いて予測を行なう方式では、一つの符号
化器に二つのフレームメモリが接続される。
２、２―３によって符号化され、再生された小画像を符
号化器に接続されているフレームメモリ４―１、４―
２、４―３に格納する。例えば、図１において第一符号
化器２―１は第一の小画像を符号化し、再生された第一
の小画像をデータバス３―１を経由して第一のフレーム
メモリ４―１に格納する。マルチプレクサ５はＮ個の符
号化器の出力を多重化して伝送路に送る。なお、過去と
未来の画像を用いて予測を行なう方式では、一つの符号
化器に二つのフレームメモリが接続される。
【００１６】このようなシステムにおいて、効率のよい
符号化を行なうために、他の符号化器によって再生され
た小画像を参照する必要がある。例えば、動き検出、動
き補償など、再生画が用いられる。そこで、参照する小
画像のデータを、符号化器間に接続されたデータバスを
経由して他のフレームメモリからローカルフレームメモ
リに複写してから次の符号化を継続する。例えば、図１
において、符号化器２―１は符号化器２―２によって再
生された小画像を参照する。この小画像はフレームメモ
リ４―２に格納されている。符号化器２―１が次の小画
像の符号化を開始するまでに、フレームメモリ４―２か
ら、参照される小画像のデータをデータバス６―１を経
由してフレームメモリ４―１に複写する。符号化器２―
２と２―３についても同様であるが、符号化器２―２は
フレームメモリ４―１と４―３の画像データを参照する
ので両方のフレームメモリからの複写が必要となる。
符号化を行なうために、他の符号化器によって再生され
た小画像を参照する必要がある。例えば、動き検出、動
き補償など、再生画が用いられる。そこで、参照する小
画像のデータを、符号化器間に接続されたデータバスを
経由して他のフレームメモリからローカルフレームメモ
リに複写してから次の符号化を継続する。例えば、図１
において、符号化器２―１は符号化器２―２によって再
生された小画像を参照する。この小画像はフレームメモ
リ４―２に格納されている。符号化器２―１が次の小画
像の符号化を開始するまでに、フレームメモリ４―２か
ら、参照される小画像のデータをデータバス６―１を経
由してフレームメモリ４―１に複写する。符号化器２―
２と２―３についても同様であるが、符号化器２―２は
フレームメモリ４―１と４―３の画像データを参照する
ので両方のフレームメモリからの複写が必要となる。
【００１７】次に図３に示す模式図を用いて、複写する
画像データの例を説明する。これは動き補償の例であ
る。簡単のために原画像１０を水平に二つの小画像に分
割した場合を考える。第一小画像１３は第一符号化器
で、第二小画像１４は第二符号化器で符号化する。第一
フレームメモリ１１にはスライスＢ１６がある。スライ
スＢ１６は第二符号化器によって再生される複数のブロ
ックの集まりである。スライスＢ１６は第一小画像１３
の低辺（スライスＡ１５）と隣接しており動き補償の時
に参照されるので、スライスＢ１６を第一フレームメモ
リ１１に複写する。同様にスライスＡ１５（第一符号化
器によって再生される複数のブロックの集まり）も第二
フレームメモリ１２に複写する。二つ以上の小画像に分
割される場合についても同様である。
画像データの例を説明する。これは動き補償の例であ
る。簡単のために原画像１０を水平に二つの小画像に分
割した場合を考える。第一小画像１３は第一符号化器
で、第二小画像１４は第二符号化器で符号化する。第一
フレームメモリ１１にはスライスＢ１６がある。スライ
スＢ１６は第二符号化器によって再生される複数のブロ
ックの集まりである。スライスＢ１６は第一小画像１３
の低辺（スライスＡ１５）と隣接しており動き補償の時
に参照されるので、スライスＢ１６を第一フレームメモ
リ１１に複写する。同様にスライスＡ１５（第一符号化
器によって再生される複数のブロックの集まり）も第二
フレームメモリ１２に複写する。二つ以上の小画像に分
割される場合についても同様である。
【００１８】（実施例２）図４は第二実施例のブロック
図を示す。図１とほぼ同じ構成であるが、符号化器の間
にはデータバスがなく、全ての符号化器はスーパーバイ
ザー８と接続されている。この実施例では、参照する小
画像のデータを他のフレームメモリからスーパーバイザ
ー８を経由してローカルフレームメモリに複写してから
次の符号化を継続するようになっている。例えば、図４
において、符号化器２―１は符号化器２―２によって再
生された小画像を参照する。この小画像はフレームメモ
リ４―２に格納されている。そこで、符号化器２―１が
次の小画像の符号化を開始するまでに、スーパーバイザ
ー８を経由して、フレームメモリ４―２から参照される
小画像のデータをフレームメモリ４―１に複写する。符
号化器２―２と２―３についても同様である。
図を示す。図１とほぼ同じ構成であるが、符号化器の間
にはデータバスがなく、全ての符号化器はスーパーバイ
ザー８と接続されている。この実施例では、参照する小
画像のデータを他のフレームメモリからスーパーバイザ
ー８を経由してローカルフレームメモリに複写してから
次の符号化を継続するようになっている。例えば、図４
において、符号化器２―１は符号化器２―２によって再
生された小画像を参照する。この小画像はフレームメモ
リ４―２に格納されている。そこで、符号化器２―１が
次の小画像の符号化を開始するまでに、スーパーバイザ
ー８を経由して、フレームメモリ４―２から参照される
小画像のデータをフレームメモリ４―１に複写する。符
号化器２―２と２―３についても同様である。
【００１９】なお、フレームメモリ間にデータバスを接
続しデータを直接に転送することも可能である。
続しデータを直接に転送することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】このように本発明の画面分割符号化装置
は、一つのフレームメモリは一つの符号化器に接続され
ることになり、符号化する時にローカルフレームメモリ
だけをアクセスすればよく、複数の符号化器が同時に同
じフレームメモリをアクセスすることが避けられる。ま
た、符号化時にローカルフレームメモリ以外のフレーム
メモリをアクセスしないので、そのための切替え回路が
不必要となり、切替え制御も簡単になる。
は、一つのフレームメモリは一つの符号化器に接続され
ることになり、符号化する時にローカルフレームメモリ
だけをアクセスすればよく、複数の符号化器が同時に同
じフレームメモリをアクセスすることが避けられる。ま
た、符号化時にローカルフレームメモリ以外のフレーム
メモリをアクセスしないので、そのための切替え回路が
不必要となり、切替え制御も簡単になる。
【図１】本発明の第一実施例の画面分割符号化装置のブ
ロック図
ロック図
【図２】原画像を複数の小画像に分割する方法の例を示
すパターン
すパターン
【図３】参照される画像データの複写の例を示す模式図
【図４】本発明の第二実施例の画面分割符号化装置のブ
ロック図
ロック図
【図５】従来の画面分割符号化装置のブロック図
【図６】画像の分割と隣接する小画像を参照する動き補
償の例を示す図
償の例を示す図
【図７】複数の符号化器が同時に同じフレームメモリを
アクセスする例を示す図
アクセスする例を示す図
１ 画面分割器 ２ 符号化器 ３ データバス ４ フレームメモリ ５ マルチプレクサー ６ データバス
Claims (2)
- 【請求項１】画面分割器と、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）
の符号化器と、Ｍ個（ＭはＮ以上の整数）のフレームメ
モリと、マルチプレクサとを具備し、前記画面分割器は
入力画像をＮ個の小画像に分割し、第ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）
番目の符号化器は第ｎ番目の小画像を符号化し、再生さ
れた第ｎ番目の小画像を前記第ｎ番目の符号化器に接続
されている第ｎ番目のフレームメモリに格納し、前記マ
ルチプレクサは前記Ｎ個の符号化器の出力を多重化して
伝送路に送るシステムであって、前記Ｎ個の符号化器の
間をデータバスで接続し、前記第ｎ番目の符号化器が第
ｍ（ｍ≠ｎ）番目のフレームメモリの画像を参照する場
合、参照される画像を第ｍと第ｎ番目の符号化器を経由
して第ｎ番目のフレームメモリに複写してから符号化を
継続することを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】スーパーバイザーと、画面分割器と、Ｎ個
（Ｎは２以上の整数）の符号化器と、Ｍ個（ＭはＮ以上
の整数）のフレームメモリと、マルチプレクサとを具備
し、スーパーバイザーは前記Ｎ個の符号化器に接続さ
れ、前記画面分割器は入力画像をＮ個の小画像に分割
し、第ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）番目の符号化器は第ｎ番目の小
画像を符号化し、再生された第ｎ番目の小画像を前記第
ｎ番目の符号化器に接続されている第ｎ番目のフレーム
メモリに格納し、前記マルチプレクサは前記Ｎ個の符号
化器の出力を多重化して伝送路に送るシステムであっ
て、前記第ｎ番目の符号化器が第ｍ（ｍ≠ｎ）番目のフ
レームメモリの画像を参照する場合、参照される画像を
前記スーパーバイザーを経由して第ｎ番目のフレームメ
モリに複写してから符号化を継続することを特徴とする
画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50793A JP2946982B2 (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 画面分割符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50793A JP2946982B2 (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 画面分割符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205399A JPH06205399A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2946982B2 true JP2946982B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=11475687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50793A Expired - Fee Related JP2946982B2 (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 画面分割符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946982B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8054880B2 (en) | 2004-12-10 | 2011-11-08 | Tut Systems, Inc. | Parallel rate control for digital video encoder with multi-processor architecture and picture-based look-ahead window |
| US7627194B2 (en) * | 2004-08-13 | 2009-12-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and device for making virtual image region for motion estimation and compensation of panorama image |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP50793A patent/JP2946982B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９８６年画像符号化シンポジウム（ＰＣＳＪ８６）Ｐ．６１−６２（５−４ 実時間動画処理プロセッサＶＳＰとその高能率符号化処理への適用性） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06205399A (ja) | 1994-07-22 |
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