CN1279492C - 使用多个处理器的动图像编码装置及其方法 - Google Patents

Abstract

共有存储部(2)存储分割成顺序单位的动图像数据、各顺序编码必需的数据和各顺序的处理状态。各处理器(1)与其它处理器的动作独立，根据共有存储部(2)中存储的处理状态，选择执行一个顺序和应接着该顺序执行的处理。各处理器(1)根据识别管理信息，在处理开始前事先取得识别序号，在处理结束时或故障发生时释放取得的识别序号。各处理器(1)进行必要时更新本身程序的处理或检测位流异常的处理。共有存储部(2)具有分散存储动图像数据的功能，在动作矢量搜索中构筑分散文件系统。

Description

使用多个处理器的动图像编码装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种动图像的编码装置及编码方法，具体而言是涉及一种使用多个处理器来并行执行编码处理的动图像编码装置和动图像编码方法。

背景技术

以前，已知使用多个处理器来并行执行依据MPEG(Moving Picture ExpertsGroup)等的动图像编码处理，缩短处理时间的方法。图34和图35分别是表示日本特开2000-30047号公报中记载的动图像编码装置中的母处理器和子处理器处理的流程图。在该编码装置中，装置中包含的多个处理器中，选择一台处理器作为母处理器来动作，其它处理器作为子处理器动作。各子处理器并行执行MPEG编码处理中可并行执行的处理。例如在图35所示实例中，各子处理器编码宏程序块，并行执行可变长度编码、局部解码的处理(步骤S32、S34和S35)。母处理器控制标题的生成(步骤S11-S14)和子处理器的启动(步骤S15)等，主要是编码处理的执行。此时，母处理器本身也可执行与子处理器一样的编码处理。从而，通过母处理器的执行控制，使多个子处理器并行动作，可缩短处理时间。

但是，在上述编码装置中，在编码处理的执行控制、编码处理的内容切换、错误处理和存储装置的结构等方面存在如下问题。首先，就编码处理的执行控制而言，第一，因为由母处理器来进行编码处理的执行控制，所以存在所谓母处理器的依次处理阻碍子处理器的并行处理的问题。第二，因为未设置在编码处理中动态追加和删除处理器的单元，所以存在所谓即使仅一台处理器故障，装置整体的动作停止的问题。第三，因为通过在母处理器与子处理器之间取得同步来进行编码处理的执行控制，所以在编码处理中追加或删除处理器时，必需在追加/删除对象的子处理器和母处理器之间进行通信或在追加/删除对象的子处理器中暂时进行编码处理的执行控制，随之而来地存在所谓处理性能暂时降低的问题。第四，因为母处理器与子处理器中处理内容不同，所以还存在所谓编码处理的执行控制变复杂的问题。

下面，就编码处理的内容切换而言，通常在动图像编码装置中，期望对应于作为编码对象的动图像数据的特性等来切换编码处理的内容。例如，若分别在动作剧烈的动图像数据中适用精度高的动作矢量搜索、在动作慢的动图像数据中适用简易的动作矢量搜索，则对前者可使再现图像高画质化，对后者可缩短处理时间。

但是，在上述编码装置中，因为各处理器中执行的处理固定，所以为了对应于动图像数据的特性来切换编码处理的内容，则必需通过在子处理器上搭载具有切换可能性的所有处理后，母处理器动态切换子处理器中的处理内容。但是，该方法中，因为搭载于子处理器中的大部分功能无用，母处理器与子处理器之间的同步控制变复杂，所以不现实。另外，在边变更编码处理内容，边追加新的功能时，必需中断作为装置本来目的的编码处理，并全部更新各处理器的程序。

接着，就错误处理而言，在上述编码装置中，因为母处理器与多个子处理器分别对不同的宏程序块进行编码处理，所以在作为编码结果生成的位流中混合出现各处理器求出的结果。例如，在母处理器进行切片层以上的标题生成处理和宏程序块编码处理、「子1」、「子2」两台子处理器进行宏程序块编码处理的情况下，如图36所示，生成三台处理器求出的结果混合在一起的位流。

在上述编码装置中，因为各处理器求出的结果未被检查就被连结而变为一条位流，所以一旦任一处理器中发生异常，则产生所谓生成的位流全部不能使用的问题。例如，在上述实例中，一旦子2的处理器中发生异常，则在图36中加斜线的部分中产生错误。因此，因为各处理器编码任意选择的宏程序块，并且各处理器的处理时间也不一定，所以不能容易地求出生成的位流中有无错误或错误的位置等。因此，一旦处理器中发生异常，则不能使用生成的位流，为了得到正确的位流，必需在去除处理器中产生的异常原因后再进行编码处理。

另外，在上述编码装置中，因为不能根据生成的位流来容易判断哪个处理器中产生异常，所以为了检测异常处理器，必需通过暂时中断编码处理后，对每个处理器进行异常检测处理。因此，在装置的维护上，必需与处理器的个数成正比的时间。另外，在追加子处理器来实现编码处理高速化的情况下，因为随着处理器的追加，装置整体的故障率上升，所以若不使用可靠性高的高价处理器，则包含异常发生时的再编码处理的实际处理时间变长。并且，一旦母处理器中发生异常，则还存在所谓编码处理整体停止，在准备代替的母处理器之前，不能重新开始编码处理的问题。

下面，就存储装置的结构而言，上述编码装置对从各处理器访问的存储装置不构成特别的设计。所以，一旦多个处理器并行对存储装置进行访问，则数据访问变为瓶颈，存在所谓动图像编码处理的速度低下的问题。

发明概述

故，本发明的第一目的在于提供一种不具备进行编码处理执行控制的处理器，即使在编码处理执行中也可追加和删除处理器的动图像编码装置和方法。本发明的第二目的在于提供一种不对执行中的编码处理产生影响，在编码处理中可切换、追加和变更编码处理内容的动图像编码装置和方法。本发明的第三目的在于提供一种通过在编码处理中检测异常处理器，容易修理或交换处理器，若至少一个处理器正常动作，则可继续编码处理的动图像编码装置和方法。本发明的第四目的在于提供一种具备可从多个处理器并行高速访问的存储装置，高速进行编码处理的动图像编码装置和方法。

为了达到上述目的，本发明具有以下特征。

第1发明是一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，各处理部包括：次处理选择部，根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行部，对于次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择部选择的处理。

根据该第1发明，各处理部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择执行以下处理。各处理部中的处理的选择与执行与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，因为由多个处理部分散进行编码处理的执行控制，所以不必具备进行编码处理执行控制的处理部，也不必在多个处理部中取得同步。因此，通过依次进行的编码处理的执行控制，不损害并行处理的高速化效果，可提高装置的性能。另外，因为各处理部可以都具有相同结构，则可简化编码处理的执行控制。

第2发明的特征在于，在第1发明中，次处理选择部从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一个处理，作为接着应执行的处理。

根据该第2发明，各处理部每执行部分动图像编码处理，则选择接着应执行的处理。因此，通过将动图像编码处理分割成多个处理，各处理部分别执行分割后的处理，均匀各处理部的负荷，与各处理部执行动图像编码处理整体的情况相比，可提高装置性能。

第3发明的特征在于，在第1发明中，各处理部还具备个别存储部，存储各处理部的处理必需的数据，处理执行部在执行由次处理选择部选择的处理之前，从共有存储部中读出该处理所必需的数据后存储在个别存储部中，对个别存储部中存储的数据执行该处理，从个别存储部中读出该处理中得到的数据后，存储在共有存储部中。

根据该第3发明，各处理部将处理必需的数据从共有存储部复制到个别存储部中，对复制到个别存储部中的数据执行选择的处理。从而，因为减少从处理部对共有存储部的访问，各处理部中数据等待时间缩短，所以可提高装置的性能。

第4发明的特征在于，在第3发明中，处理执行部在执行次处理选择部选择的处理之前，在个别存储部中未存储该处理所需的数据的情况下，从共有存储部中读出该处理所需数据后存储在个别存储部中。

根据该第4发明，各处理部在个别存储部中存储必要数据的情况下，因为取得数据而不访问共有存储部。从而，因为可进一步减少从处理部对共有存储部的访问，所以可进一步提高装置的性能。

第5发明的特征在于，在第1发明中，共有存储部还存储管理处理部的识别信息用的识别管理信息，各处理部还包含根据识别管理信息来取得未使用的识别信息的处理部追加部、和释放处理部追加部取得的识别信息的处理部删除部，次处理选择部和处理执行部在释放取得的识别信息前的期间动作。

根据该第5发明，各处理部根据共有存储部中存储的识别管理信息来取得和释放识别信息，仅在具有识别信息期间动作。处理部的识别信息的取得和释放与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，即使其它处理部在执行编码处理中，也不会影响其它处理部，可在任意定时向装置追加和删除处理部。因此，在处理部中发生故障等情况下，可不中断装置整体的编码处理来维护处理部。

第6发明的特征在于，在第5发明中，处理部删除部在根据识别管理信息，判断处理部追加部取得的识别信息失效时，释放该识别信息。

根据该第6发明，各处理部根据共有存储部中存储的识别管理信息，必要时释放识别信息，停止处理的执行。处理部是否应释放识别信息的判断与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，即使各处理部在执行编码处理中，也可不影响其它处理部，根据各处理部的判断来从装置中删除处理部。因此，在处理部中发生故障等情况下，可不中断装置整体的编码处理，从装置中删除发生故障的处理部。

第7发明是一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，共有存储部存储：编码对象的动图像数据；动图像数据编码处理必需的数据；和管理处理部的识别信息用的识别管理信息，各处理部包括：处理部追加部，根据识别管理信息来取得未使用的识别信息；处理部删除部，释放处理部追加部取得的识别信息；和编码执行部，在释放取得的识别信息前的期间，对共有存储部中存储的动图像数据执行编码处理。

根据该第7发明，各处理部根据共有存储部中存储的识别管理信息取得和释放识别信息，仅在具有识别信息的期间进行动作。各处理部的识别信息的取得和释放与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，即使其它处理部是在执行编码处理中，也不会影响其它处理部，可在任意定时向装置追加和删除处理部。因此，在处理部中发生故障等情况下，可不中断装置整体的编码处理，维护处理部。

第8发明的特征在于，在第7发明中，处理部删除部根据识别管理信息来判断处理部追加部取得的识别信息失效时，释放该识别信息。

根据该第8发明，各处理部根据共有存储部中存储的识别管理信息，必要时释放识别信息，停止执行处理。处理部是否应释放识别信息的判断与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，即使各处理部在执行编码处理中，也可不影响其它处理部，根据各处理部的判断来从装置中删除处理部。因此，在处理部中发生故障等情况下，可不中断装置整体的编码处理，从装置中删除发生故障的处理部。

第9发明是一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部存储：传送到处理部后由处理部执行的多个程序；和表示多个程序功能的功能信息，各处理部包括：次处理选择部，从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一处理，作为接着应执行的处理；程序更新部，根据共有存储部中存储的功能信息，从共有存储部中存储的多个程序中选择用于执行由次处理选择部选择的处理的程序，并从共有存储部传送选择的程序；个别存储部，存储从共有存储部传送的程序；和处理执行部，使用个别存储部中存储的程序，执行由次处理选择部选择的处理。

根据该第9发明，各处理部根据共有存储部中存储的功能信息，选择下一处理必需的程序，并传送执行选择的程序。各处理部中的程序选择、传送和执行与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，各处理部可不影响其它处理部的动作来选择、执行下一处理必需的程序。从而，可不影响执行中的编码处理，在编码处理中切换、追加和变更编码处理的内容。

第10发明的特征在于，在第9发明中，共有存储部还存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和对分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，次处理选择部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割后的一单位的动图像数据和接着应对该一单位的动图像数据执行的处理，处理执行部对次处理选择部选择的一单位动图像数据执行次处理选择部选择的处理。

根据该第10发明，各处理部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择执行以下处理。各处理部中的处理的选择与执行与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，因为由多个处理部分散进行编码处理的执行控制，所以不必具备进行编码处理执行控制的处理部，就可进行动图像编码处理。

第11发明的特征在于，在第9发明中，程序更新部比较共有存储部中存储的功能信息和次处理选择部选择的处理功能，选择执行该处理用的程序。

根据该第11发明，各处理部比较共有存储部中存储的功能信息和次处理必需的功能，选择应传送的程序。因此，在程序选择时，仅使用共有存储部中存储数据中的功能信息，其它处理部可自由访问功能信息以外的数据。从而，可不影响执行中的编码处理来选择下一处理必需的程序。

第12发明的特征在于，在第9发明中，程序更新部比较个别存储部中存储的程序功能与次处理选择部选择的处理功能，切换是否从共有存储部传送选择的程序。

根据该第12发明，处理部在可使用以前取得的程序来执行以下处理的情况下，不从共有存储部向个别存储部传送程序。由此，因为可减少从处理部向共有存储部的访问，缩短各处理部的程序传送等待时间，所以可提高装置性能。

第13发明是一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，各处理部包括：次处理选择部，根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行部，对于次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择部选择的处理；异常检测部，检测处理执行部的处理中产生的异常；和处理停止部，在异常检测部检测到异常时，停止次处理选择部和处理执行部的编码处理。

根据该第13发明，各处理部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，在选择执行以下处理的同时，在执行选择的处理时产生异常时本身停止。各处理部中的处理的选择、执行、异常检测和停止与其它处理部独立，在任意定时进行。因此，不必具备进行编码处理执行控制的处理部，就可在编码处理中检测产生异常的处理部。从而，即使是在编码处理中，也可容易进行处理部的修理和交换，若至少一个处理部正常动作，则可继续编码处理。

第14发明的特征在于，在第13发明中，异常检测部根据处理执行部求得的动图像数据的编码结果，检测处理执行部的处理中产生的异常。

根据该第14发明，根据动图像编码处理中生成的位流，检测产生异常的处理部。通常在动图像编码处理中产生异常时，因为位流中产生异常，所以可在编码处理中容易检测产生异常的处理部。

第15发明的特征在于，在第14发明中，异常检测部根据处理执行部求得的动图像数据编码结果的大小，检测处理执行部的处理中产生的异常。

根据该第15发明，根据动图像编码处理中生成的位流大小，检测产生异常的处理部。在动图像编码处理中产生异常时，因为有时位流的大小中产生异常，所以可容易检测产生异常的处理部。

第16发明的特征在于，在第14发明中，异常检测部通过检查处理执行部求得的动图像数据编码结果的语法，检测处理执行部的处理中产生的异常。

根据该第16发明，通过检查动图像编码处理中生成的位流语法，检测产生异常的处理部。在动图像编码处理中产生异常时，因为有时位流的语法中产生异常，所以可容易检测产生异常的处理部。

第17发明的特征在于，在第13发明中，异常检测部根据处理执行部的处理时间，检测处理执行部的处理中产生的异常。

根据该第17发明，根据各处理所需时间，来检测产生异常的处理部。因为在动图像编码处理中包含的处理中多包含定型处理或可预测所需时间的处理，所以可由此来容易检测产生异常的处理部。

第18发明的特征在于，在第17发明中，共有存储部还对分割的动图像数据的各单位存储异常检测用计数值，各处理部还具备更新计数值的计数值更新部，处理执行部在对次处理选择部选择的一单位的动图像数据执行次处理选择部选择的处理之前，初始化对该一单位动图像数据的计数值，异常检测部在处理执行部的处理完成时，在处理执行部初始化的计数值大于规定值时，判断处理执行部的处理中产生异常。

根据该第18发明，由各处理部来更新共有存储部中存储的计数值，用计数值来检测产生异常的处理部。因此，各处理部可不启动计时器来计算处理所需时间的估算值，可检测产生异常的处理部。

第19发明的特征在于，在第13发明中，异常检测部在判断处理执行部的处理中产生异常时，将产生异常的意思记录在共有存储部中存储的编码处理的进行状态中，次处理选择部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，在选择分割的一单位的动图像数据和应接着对该一单位动图像数据执行的处理时，优先选择记录产生异常意思的处理。

根据该第19发明，在共有存储部中存储处理部产生异常的意思，各处理部优先执行产生异常的处理。由此，通过其它处理部早期执行产生异常的处理，可安全且确实地执行动图像编码处理。

第20发明是一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部包含：多个图像存储部，分散存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和参数存储部，构成为可与各图像存储部独立访问，对于分割后的动图像数据的各单位，存储编码处理必需的数据和处理的进行状态，各处理部包括：次处理选择部，根据参数存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行部，对于次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择部选择的处理。

根据该第20发明，动图像数据被分散存储在多个图像存储部中，各处理部访问分散存储的动图像数据。因此，通过分散存储动图像数据以使来自处理部的访问不冲突，可防止来自处理部的访问变为编码处理的瓶颈。从而可高速进行动图像编码处理。

第21发明的特征在于，在第20发明中，还具备输入编码对象的动图像数据的图像输入部，次处理选择部至少在编码处理的过程中将处理的选择方法切换为两个阶段，在第一阶段中，选择包含动作矢量搜索的处理，作为接着应执行的处理，在第一阶段后的第二阶段中，作为利用第一阶段求出的动作矢量搜索结果，选择未包含已知动作矢量搜索的处理来作为接着应执行的处理，处理执行部在次处理选择部位于第一阶段时，从图像输入部读出次处理选择部选择的一单位的动图像数据，在执行次处理选择部选择的处理的同时，将读出的动图像数据写入多个图像存储部中的一图像存储部中，当次处理选择部位于第二阶段时，从图像存储部中读出次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择部选择的处理。

根据该第21发明，从图像输入部输入的动图像数据在动作矢量搜索执行中被分散存储在多个图像存储部中。之后，处理部对分散存储的动图像数据执行编码处理。在动作矢量搜索中，计算变为处理的瓶颈，相反，在动作矢量搜索后的处理中，输入输出变为处理的瓶颈。因此，在输入输出中存在过剩的动作矢量搜索执行中，通过将动图像数据分散存储在多个图像存储部中，为高速进行输入输出中没有过剩的动作矢量招待后的处理作准备。从而，可防止在动作矢量搜索后的处理中，输入输出变为处理的瓶颈。由此可高速进行动图像编码处理。

第22发明的特征在于，在第21发明中，次处理选择部在对从图像输入部输入的所有动图像数据选择第一阶段处理后，将处理选择方法从第一阶段切换为第二阶段。

根据该第22发明，在对所有动图像数据执行动作矢量搜索后，可开始动作矢量搜索后的处理。

第23发明的特征在于，在第20发明中，共有存储部还包含编码结果存储部，构成为可与各图像存储部和参数存储部独立访问，存储动图像数据的编码结果，处理执行部在新求出动图像数据的编码结果时，在将求出以前部分的编码结果全部存储在编码结果存储部中的情况下，将新求出的编码结果存储于编码结果存储部中的编码结果，连接在此外的情况下，不将新求出的编码结果与存储的编码结果相连接，而写入编码结果存储部中。

根据该第23发明，处理部判断新求出的编码结果是否可与编码结果存储部中存储的编码结果相连接，在可连接的情况下，进行连接，在不可连接的情况下，将新求出的编码结果写入编码结果存储部，作为此后应连接的编码结果。由其它处理部来执行作为此后应连接的编码结果的连接处理。总之，即使在编码结果的连接顺序与生成顺序不同的情况下，处理部也可不等待其它处理部生成编码结果就开始其它可执行的处理。从而可高速进行动图像编码处理。

第24发明是一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部进行数据存储步骤，存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，各处理部进行：次处理选择步骤，根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行步骤，对于次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择步骤选择的处理。

根据该第24发明，各处理部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择执行以下处理。各处理部中的处理的选择与执行与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，因为由多个处理部分散进行编码处理的执行控制，所以不必具备进行编码处理执行控制的处理部，也不必在多个处理部中取得同步。因此，通过依次进行的编码处理的执行控制，不损害并行处理的高速化效果，可提高装置的性能。另外，因为各处理部可以都具有相同结构，则可简化编码处理的执行控制。

第25发明是一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，共有存储部进行数据存储步骤，存储：编码对象的动图像数据；动图像数据编码处理必需的数据；和管理处理部的识别信息用的识别管理信息，各处理部进行：处理部追加步骤，根据识别管理信息来取得未使用的识别信息；处理部删除步骤，释放处理部追加步骤取得的识别信息；和编码执行步骤，在释放取得的识别信息前的期间，对共有存储部中存储的动图像数据执行编码处理。

根据该第25发明，各处理部根据共有存储部中存储的识别管理信息取得和释放识别信息，仅在具有识别信息的期间进行动作。各处理部的识别信息的取得和释放与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，即使其它处理部是在执行编码处理中，也不会影响其它处理部，可在任意定时向装置追加和删除处理部。因此，在处理部中发生故障等情况下，可不中断装置整体的编码处理，维护处理部。

第26发明是一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部进行程序存储步骤，存储：传送到处理部后由处理部执行的多个程序；和表示多个程序功能的功能信息，各处理部进行：次处理选择步骤，从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一处理，作为接着应执行的处理；程序更新步骤，根据共有存储部中存储的功能信息，从共有存储部中存储的多个程序中选择用于执行由次处理选择步骤选择的处理的程序，并从共有存储部传送选择的程序；个别存储步骤，存储从共有存储部传送的程序；和处理执行步骤，使用个别存储步骤中存储的程序，执行由次处理选择步骤选择的处理。

根据该第26发明，各处理部根据共有存储部中存储的功能信息，选择下一处理必需的程序，并传送执行选择的程序。各处理部中的程序选择、传送和执行与其它处理部的动作独立，在任意定时进行。因此，各处理部可不影响其它处理部的动作来选择、执行下一处理必需的程序。从而，可不影响执行中的编码处理，在编码处理中切换、追加和变更编码处理的内容。

第27发明是一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部进行数据存储步骤，存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，各处理部进行：次处理选择步骤，根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行步骤，对于次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择步骤选择的处理；异常检测步骤，检测处理执行步骤的处理部产生的异常；和处理停止步骤，在异常检测步骤检测到异常时，停止次处理选择步骤和处理执行步骤的编码处理。

根据该第27发明，各处理部根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，在选择执行以下处理的同时，在执行选择的处理时产生异常时本身停止。各处理部中的处理的选择、执行、异常检测和停止与其它处理部独立，在任意定时进行。因此，不必具备进行编码处理执行控制的处理部，就可在编码处理中检测产生异常的处理部。从而，即使是在编码处理中，也可容易进行处理部的修理和交换，若至少一个处理部正常动作，则可继续编码处理。

第28发明是一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部，其中，共有存储部进行：图像存储步骤，分散存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和参数存储步骤，为了可与图像存储步骤存储的动图像数据独立访问，对于分割后的动图像数据的各单位，存储编码处理必需的数据和处理的进行状态，各处理部进行：次处理选择步骤，根据参数存储步骤中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行步骤，对于次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择步骤选择的处理。

根据该第28发明，动图像数据被分散存储在多个图像存储部中，各处理部访问分散存储的动图像数据。因此，通过分散存储动图像数据以使来自处理部的访问不冲突，可防止来自处理部的访问变为编码处理的瓶颈。从而可高速进行动图像编码处理。

第29发明是一种程序，将具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部的计算机用作动图像编码装置，其中，具备：在共有存储部中存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据、和对于分割后的动图像数据的各单位编码处理必需的数据和编码处理的进行状态的状态下，应由各处理部执行的次处理选择步骤，根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行步骤，对于次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择步骤选择的处理。

第30发明是一种程序，将具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部的计算机用作动图像编码装置，其中，具备：在共有存储部中存储编码对象的动图像数据、动图像数据编码处理必需的数据、和管理处理部的识别信息用的识别管理信息的状态下，应由各处理部执行的处理部追加步骤，根据识别管理信息来取得未使用的识别信息；处理部删除步骤，释放处理部追加步骤取得的识别信息；和编码执行步骤，在释放取得的识别信息前的期间，对共有存储部中存储的动图像数据执行编码处理。

第31发明是一种程序，将具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部的计算机用作动图像编码装置，其中，具备：在共有存储部中存储传送到处理部后由处理部执行的多个程序、和表示多个程序功能的功能信息的状态下，应由各处理部执行的次处理选择步骤，从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一处理，作为接着应执行的处理；程序更新步骤，根据共有存储部中存储的功能信息，从共有存储部中存储的多个程序中选择用于执行由次处理选择步骤选择的处理的程序，并从共有存储部传送选择的程序；个别存储步骤，存储从共有存储部传送的程序；和处理执行步骤，使用个别存储步骤中存储的程序，执行由次处理选择步骤选择的处理。

第32发明是一种程序，将具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部的计算机用作动图像编码装置，其中，具备：在共有存储部中存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据和对于分割后的动图像数据的各单位的编码处理必需的数据和编码处理的进行状态的状态下，应由各处理部执行的次处理选择步骤根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行步骤，对于次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择步骤选择的处理；异常检测步骤，检测处理执行步骤的处理部产生的异常；和处理停止步骤，在异常检测步骤检测到异常时，停止次处理选择步骤和处理执行步骤的编码处理。

第33发明是一种程序，将具备并行动作的多个处理部、和从处理部共同访问的共有存储部的计算机用作动图像编码装置，其中，具备：在共有存储部中分散存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据，并且为了可与动图像数据独立访问而1对于分割后的动图像数据的各单位，存储编码处理必需的数据和处理的进行状态的状态下，应由各处理部执行的次处理选择步骤，根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行步骤，对于次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行次处理选择步骤选择的处理。

附图的简要说明

图1是表示根据本发明实施例1至5的动图像编码装置的结构框图；

图2是表示根据本发明实施例1至5的动图像编码装置各处理器详细结构的图；

图3是根据本发明实施例1的动图像编码装置的数据配置图；

图4是根据本发明实施例1的动图像编码装置各处理器的主处理流程图；

图5是根据本发明实施例1的动图像编码装置各处理器的处理器追加处理的流程图；

图6是根据本发明实施例1的动图像编码装置各处理器的处理器删除处理的流程图；

图7是根据本发明实施例1的动图像编码装置的世代更新处理流程图；

图8是根据本发明实施例2的动图像编码装置的数据配置图；

图9是根据本发明实施例2的动图像编码装置各处理器的主处理流程图；

图10是根据本发明实施例2的动图像编码装置各处理器的次处理选择处理的流程图；

图11是根据本发明实施例2的动图像编码装置各处理器的顺序状态更新处理的流程图；

图12是表示根据本发明实施例2的动图像编码装置各处理器动作状态的时间图；

图13是根据本发明实施例3的动图像编码装置的数据配置图；

图14是表示根据本发明实施例3的动图像编码装置的程序管理信息细节的图；

图15是表示根据本发明实施例3的动图像编码装置中执行的处理内容一实例的图；

图16是根据本发明实施例3的动图像编码装置各处理器的主处理的流程图；

图17是根据本发明实施例3的动图像编码装置各处理器的次处理选择处理的流程图；

图18是根据本发明实施例3的动图像编码装置各处理器的处理器程序更新处理的流程图；

图19是根据本发明实施例3的动图像编码装置各处理器的功能信息比较处理的流程图；

图20是根据本发明实施例3的动图像编码装置中的程序登录处理的流程图；

图21是根据本发明实施例3的动图像编码装置中的程序删除处理的流程图；

图22是根据本发明实施例3的动图像编码装置中的程序更新处理的流程图；

图23是根据本发明实施例4的动图像编码装置的数据配置图；

图24是根据本发明实施例4的动图像编码装置各处理器的主处理流程图；

图25是根据本发明实施例4的动图像编码装置各处理器的次处理选择处理的流程图；

图26是根据本发明实施例4的动图像编码装置各处理器的位流检查处理的流程图；

图27是根据本发明实施例4的动图像编码装置各处理器的顺序管理信息更新处理的流程图；

图28是根据本发明实施例4的动图像编码装置各处理器的计数值更新处理的流程图；

图29是表示根据本发明实施例4的动图像编码装置各处理器动作状态的时间图；

图30是表示根据本发明实施例5的动图像编码装置的共有存储部详细结构的图；

图31是表示根据本发明实施例5的动图像编码装置的控制参数细节的图；

图32是根据本发明实施例5的动图像编码装置各处理器的主处理流程图；

图33是根据本发明实施例5的动图像编码装置各处理器的位流写入处理的流程图；

图34是表示现有动图像编码装置的母处理器处理的流程图；

图35是表示现有动图像编码装置的子处理器处理的流程图；

图36是表示由现有动图像编码装置生成的异常位流的图。

最佳实施例的说明

发明实施例

动图像编码装置的系统结构

图1是表示根据本发明实施例1至5的动图像编码装置结构的框图。图1所示动图像编码装置具备n个处理器1-1～n、共有存储部2、系统管理部3、网络4、图像输入部11、图像输出部12和数据流存储部13。n个处理器1-1～n、共有存储部2和系统管理部3都连接在设置于装置内的网络4上。该动图像编码装置使用n个处理器1-1～n，并行编码共有存储部2中存储的动图像数据。

处理器1中使用例如个人计算机。另外，处理器1也可以是动图像编码专用的计算机或通用工程工作站。共有存储部2中例如使用硬盘装置等。网络中例如使用路线或局域网等。

共有存储部2存储编码处理必需的程序和数据。在编码处理执行前的共有存储部2中存储编码处理用程序、编码对象的动图像数据和编码处理中参照的控制信息。存储在共有存储部2中的程序下载到各处理器1中。各处理器1根据下载的程序，从共有存储部2中读出动图像数据和控制信息，进行规定的编码处理，并将编码处理的中间结果或编码结果的位流写入共有存储部2。在编码处理的中间结果中包含例如GOP(Group of Pictures)结构或动作矢量等。

图2是表示处理器1的详细结构的框图。如图2所示，处理器1具备CPU21、网络接口部22、RAM23和局域路线24。CPU21、网络接口部22和RAM23都连接在处理器1内的局域路线24上。图1所示n个处理器1-1～n都具有图2所示结构。

CPU21是处理器1的运算处理装置，根据RAM23中存储的编码处理用程序32动作。网络接口部22连接网络4和局域路线24。RAM23是设置在每个处理器1中的存储装置，存储处理器识别信息31、编码处理用程序32和编码处理用数据33。处理器识别信息31是为了识别各处理器1而分配的识别信息。编码处理用程序32是从共有存储部2下载的程序。编码处理用数据33是各处理器1的编码处理必需的数据。编码处理用数据33中包含编码对象的动图像数据、编码处理中参照的控制信息、编码处理的中间结果和编码结果的位流等。

再返回图1，系统管理部3具备指令输入用的输入部(未图示)，根据输入的指令来进行数据输入输出等处理。例如，系统管理部3进行从图像输入部11向共有存储部2传送编码对象的动图像数据的处理、或从共有存储部2向图像输出部12和数据流存储部13传送编码结果的位流的处理等。图1中，虽然与n个处理器1-1～n区别设置系统管理部3，但也可将系统管理部3设置在n个处理器1-1～n之一中。

图像输入部11具备数字VTR14和俘获部15。数字VTR14中记录编码对象的动图像数据。俘获部15将从数字VTR14中输出的映像信号变换为规定的形式。变换后的映像信号通过系统管理部3的控制，经网络4传送到共有存储部2。

图像输出部12具备解码部16和数字电视17。存储于共有存储部2中的位流通过系统管理部3的控制，经网络4传送到解码部16。解码部16解码传送来的位流，输出再现映像信号。数字电视17将从解码部16输出的再现映像信号显示在画面上。从而，动图像编码装置的用户可评价再现映像信号的画质。

数据流存储部13可拆卸地构成存储媒体(未图示)。共有存储部2中存储的位流通过系统管理部3的控制，经网络4传送到数据流存储部13。数据流存储部13将传送来的位流写入可拆卸构成的存储媒体中。在数据流存储部13中例如使用数字VTR或盘记录装置等。

图1所示动图像编码装置具有以下特征。即，在图1所示动图像编码装置中，编码对象的动图像数据以独立分割成可编码单位的状态存储于共有存储部2中。另外，编码处理被分割成特征提取、场面检测、GOP结构确定、动作矢量搜索、虚拟编码、位分配和原编码(虚拟编码后进行的最终编码)等多个处理(下面，统称各处理为单位处理)。各处理器1在完成某个单位处理时，任意选择分割后的动图像数据，对选择的动图像数据，选择在该时刻可执行的单位处理，执行选择的单位处理。各处理器1中的单位处理的选择和执行与其它处理器的动作独立，在任意定时进行。

从而，因为编码处理的执行控制由n个处理器1-1～n分散进行，所以不必具备进行编码处理执行控制的管理用处理器，也不必在n个处理器1-1～n之间取得同步。因此，通过依次进行的编码处理的执行控制，可不损害并行处理的高速化效果而提高装置的性能。另外，因为若n个处理器1-1～n都具有相同结构，所以可简化编码处理的执行控制。

下面，将图1所示动图像编码装置的特征分成五个实施例进行说明。在实施例1和2中，说明在编码处理中追加和删除处理器的结构。在实施例3中，说明在编码处理中切换、追加和变更编码处理内容的结构。在实施例4中，说明在编码处理中检测异常处理器的结构。在实施例5中，说明共有存储器的详细结构。下面，采用MPEG作为编码方式，将动图像数据分割成MPEG规定的顺序单位，结果，得到s个顺序。

实施例1

根据本发明实施例1的动图像编码装置除上述编码处理的执行控制实现方式外，其特征在于，动态分配处理器识别信息，在编码处理中可追加和删除处理器，并且使用世代序号来检测故障处理器。

图3是根据本实施例的动图像编码装置的数据配置图。图3中，n个处理器101-1～n和共有存储部102分别细化图1所示的处理器1-1～n和共有存储部2，系统管理部103对应于图1所示的系统管理部3。另外，图3中，为了说明本实施例的特征，仅示出必要的数据，对其它数据省略图示。如图3所示，在各处理器101中存储处理器识别信息110。处理器识别信息110细化图2所示处理器识别信息31，包含识别序号111和世代序号112。识别序号111是该处理器101在装置整体事先准备的1-m的序号中取得的序号。识别序号111在编码处理执行中变为1至m之一的值，在编码处理停止时变为0。如后所述，世代序号112用于检测处理器101中生成的故障。

如图3所示，共有存储部102中对s个各顺序而言存储顺序处理用数据140。在第i顺序处理用数据140中包含编码第i顺序时必需的全部数据，例如动图像数据、控制信息、中间结果和位流等。

此外，共有存储部102中存储顺序管理信息120和识别管理信息130。顺序管理信息120对s个各顺序包含处理器序号121和处理状态122。处理器序号121是对该顺序而言现在执行单位处理的处理器的识别序号。处理状态122对该顺序而言表示现在执行的单位处理。

识别管理信息130包含当前世代序号131、世代检查值132、世代更新标志133和m个世代信息134。当前世代序号131表示现在的世代序号。世代检查值132用于检测当前世代序号131是否有效。世代更新标志133表示是否更新当前世代序号。仅存在m个(识别序号的个数)世代信息134。在第i世代信息134中设置由任一处理器101取得值i的识别序号111时的当前世代序号131。

图4是表示各处理器101的主处理的流程图。

n个处理器101-1～n都通过执行图2所示编码处理用程序23，根据图4所示流程图来动作。主处理的概况如下。处理器101在开始编码处理之前执行处理器追加处理(图5)，从事先准备的m个识别序号中取得一个识别序号。之后，处理器101选择下面应执行的单位处理，重复执行选择单位处理的处理。当对所有顺序完成编码处理时，处理器101执行处理器删除处理(图6)，释放取得的识别序号。

适当更新每个共有存储部102中存储的当前世代序号131。处理器101在完成某单位处理的时刻检测到更新当前世代序号131的情况下，使本身的世代序号112符合更新为当前世代序号131。在当前世代序号131更新后，经过规定时间，处理为未更新世代序号112的处理器101作为故障的处理器，释放故障处理器使用的识别序号。

图4所示各步骤的细节如下。一旦启动处理器101，则首先对本处理器进行初始化处理(步骤S1101)。在初始化处理中，处理器101进行初始化RAM内编码处理用数据(图2所示编码处理用数据33)等处理。接着，处理器101通过后述的处理器追加处理(图5)取得识别序号111(步骤S1102)。

接着，处理器101判断取得的识别序号111是否有效(步骤S1103)。在取得的识别序号无效的情况下(步骤S1103否)，则因为在此以上不能追加处理器，所以处理器101结束处理。在取得的识别序号111有效的情况下(步骤S1103是)，处理器101前进到步骤S1104，与已在动作中的其它处理器一起并行执行编码处理。

接着，处理器101根据规定的判断标准，选择下一处理(步骤S1104)。即，处理器101根据分配给各顺序的优先级等信息，选择接着应处理的顺序，在可对选择的顺序执行的单位处理中，选择一个单位处理作为下一处理。

接着，处理器101判断是否存在下一处理(步骤S1105)。在不存在下一处理的情况下(步骤S1105否)，则因为对后述的所有顺序完成处理，所以处理器101在通过后述的处理器删除处理(图6)释放识别序号111后(步骤S1115)，结束处理。

在存在下一处理的情况下(步骤S1105是)，处理器101从共有存储部102中读出执行选择处理所必需的数据，写入本身的RAM(图2所示RAM23)中(步骤S1106)。例如，处理器101对选择的顺序从共有存储部102中读出动图像数据、控制信息和中间结果等，写入本身的RAM中。

接着，处理器101执行选择的处理(步骤S1107)。具体而言，处理器101对本身RAM上的数据执行特征提取、场面检测、GOP结构确定、动作矢量搜索、虚拟编码、位分配和原编码等单位处理，将结果写入本身的RAM中。

接着，处理器101在将求出的结果写入共有存储部102中之前，执行步骤S1108至S1113的世代管理处理。在世代管理处理中，处理器101首先锁定识别管理信息130(步骤S1108)。接着，处理器101判断是否更新当前世代序号131(步骤S1109)。具体而言，处理器101在世代更新标志133为1时判断为更新完，在此外的情况下判断为未更新。在未更新当前世代序号131的情况下(步骤S1109否)，处理器101直接前进到步骤S113。

在更新当前世代序号131的情况下(步骤S1109是)，处理器101将本身的识别序号111代入变量i(步骤S1110)，判断本身的世代序号112是否与第i世代信息134一致(步骤S1111)。在第i世代信息134中通常设定处理器101取得识别序号111时的当前世代序号131，在处理器101故障后，设定0。因此，在世代序号121与第i世代信息134一致的情况下(步骤S1111是)，处理器101应继续编码处理，对本身的世代序号112和第i世代信息134都设定当前世代序号131(步骤S1112)。另一方面，在世代序号121与第i世代信息134不一致的情况下(步骤S1111否)，处理器101应停止编码处理，对本身的世代序号112和第i世代信息134都设定0(步骤S1116)，在解锁识别管理信息130后(步骤S1117)，结束处理。

在继续编码处理的情况下，处理器101解锁识别管理信息130(步骤S1113)，从本身的RAM中读出步骤S1107中求出的结果，写入共有存储部102中(步骤S1114)。之后，处理器101前进到步骤S1104，再执行步骤S1104以后的处理。另外，在步骤S1107中完成规定处理后，在将求出的结果写入共有存储部102之前，执行世代管理处理，可防止将故障处理器求出的结果写入共有存储部102。

下面，说明根据本实施例的动图像编码装置的处理器追加处理和处理器删除处理。在图5所示的处理器追加处理中，处理器101首先锁定识别管理信息｀30(步骤S1201)。接着，处理器101对当前世代序号131进行规定的运算f，比较求出的值与世代检查值132(步骤S1202)。确定规定运算f，以在未初始化识别管理管理信息130的状态下，对当前世代序号131实施运算f的结果与世代检查值132不一致。例如，作为运算f，可使用每个位的否定(NOT)。若选择这种运算f，则在对当前世代序号131实施运算f的结果与世代检查值132一致的情况下，判断为已初始化识别管理信息130，在两者不一致的情况下，判断为还没有初始化识别管理信息130。处理器101在两者一致的情况下前进到步骤S1204，在此外的情况下前进到步骤S1203。

在步骤S1202中两者不一致的情况下(步骤S1202否)，处理器101判断本身处理器在装置整体中最初执行处理器追加处理，初始化识别管理信息130(步骤S1203)。具体而言，处理器101分别对当前世代序号131设定1，对世代检查值132设定对当前世代序号(值为1)实施运算f的结果，对世代更新标志133和m个世代信息134设定0。

接着，处理器101通过步骤S1204至S1207的处理，求出m个世代信息134中未使用的、即值为0的序号。具体而言，处理器101对变量i设定1(步骤S1204)，检查第i世代信息134是否为0(步骤S1205)。在第i世代信息134为0的情况下(步骤S1205是)，处理器101前进到步骤S1208。在此外的情况下(步骤S1205否)，处理器101前进到步骤S1206，若变量i不足m(识别序号的个数)(步骤S1206是)，则将变量i加1(步骤S1207)，前进到步骤S1205。

在存在未使用的世代信息134的情况下(步骤S1205是)，处理器101分别对本身的识别序号111和世代序号112设定求出的序号i和当前世代序号131，对第i世代信息134设定当前世代序号131(步骤S1208)。在没有未使用的世代信息134的情况下(步骤S1206否)，处理器101对本身的识别序号111设定0(步骤S1209)。此时，因为其它处理器可能已将序号i用作识别序号，所以处理器101不对第i世代信息134设定值。

最后，处理器101解锁识别管理信息130(步骤S1210)，据此来完成处理器追加处理。如上所述，处理器101在处理器追加处理中取得有效识别序号的情况下，选择下一处理，重复执行选择处理的处理(图4的步骤S1104到S1114的处理)。从而，将取得有效识别序号111的处理器101组装到编码装置中。

在图6所示的处理器删除处理中，处理器101首先锁定识别管理信息130(步骤S1301)，将本身的识别序号111代入变量i(步骤S1302)。接着，处理器101对本身的识别序号111和世代序号112以及第i世代信息134都设定0(步骤S1303)。最后，处理器101解锁识别管理信息130(步骤S1304)，据此来完成处理器删除处理。

通过图6所示处理器删除处理或图6的步骤S1116的处理，处理器101释放此前使用的识别序号111。因此，释放使用识别序号111的处理器101从编码装置上切离。从装置上切离的处理器101在任意定时执行处理器追加处理，若取得有效的识别序号111，则再次组装到编码装置中。

若采用图5所示处理器追加处理和图6所示处理器删除处理，则处理器101在执行处理器追加处理或处理器删除处理时限于对识别管理信息130进行排他控制。因此，因为其它处理器执行编码处理，所以即使访问共有存储部102的其它数据，处理器追加/删除处理也不妨碍该处理器。因此，各处理器不影响其它处理器的编码处理，就可在任意定时执行处理器追加/删除处理。

接着，使用世代序号来说明检测故障处理器的方法。图7是根据本实施例的动图像编码装置的世代更新处理流程图。系统管理部103为了从装置中切离故障的处理器，在输入规定的指令时，或以规定的时间间隔执行世代更新处理。另外，在图4所示流程图的适当部位插入调用世代更新处理的步骤，处理器1以规定的时间间隔执行世代更新处理。下面，示例系统管理部103执行世代更新处理的情况，但处理器101执行世代更新处理的情况也完全一样。

在图7所示世代更新处理中，系统管理部103首先锁定识别管理信息130(步骤S1401)。接着，系统管理部103比较对当前世代序号131实施规定运算f的结果和世代检查值132，在两者一致时，前进到步骤S1404，在此外的情况下前进到步骤S1403(步骤S1402)。

在两者不一致的情况下(步骤S1402否)，系统管理部103判断还没有初始化世代序号，初始化识别管理信息130(步骤S1403)，前进到步骤S1416。另外，图7的步骤S1402和S1403分别与图5的步骤S1202和S1203相同，所以省略说明。

在步骤S1402中两者一致的情况下(步骤S1402是)，系统管理部103判断世代更新标志133是否为0(步骤S1404)。在世代更新标志133不为0的情况下(步骤S1404否)，系统管理部103判断本身以外为执行世代更新处理中，不更新当前世代序号131，前进到步骤S1416。另一方面，在世代更新标志133为0的情况下(步骤S1404是)，系统管理部103更新当前世代序号131，前进到步骤S1405。

接着，系统管理部103因为表示世代更新处理执行中，所以对世代更新标志133设定1(步骤S1405)。接着，系统管理部103对当前世代序号131加1，将对加算后的当前世代序号131实施运算f后的结果设定为世代检查值132(步骤S1406)。从而，更新每个当前世代序号131，与此同时还更新世代检查值132。

接着，系统管理部103解锁识别管理信息130(步骤S1407)，仅停止在规定时间(步骤S1408)。步骤S1408的规定时间设定为正常的处理器101在该时间内可完成图4的步骤S1104选择的处理的值。因此，当将处理器101的识别序号111设为i时，系统管理部103到达步骤S1408时刻的第i世代信息134在处理器101正常时与当前世代序号131一致。另一方面，因为处理器101故障，所以在系统管理部103到达步骤S1408的时刻未完成处理器101选择的处理的情况下，第i世代信息134与当前世代序号131不一致。

因此，系统管理部103若从停止状态再开始动作，则在锁定识别管理信息130后(步骤S1409)，对与当前世代序号131不一致的各世代信息134设定表示数据无效的值0。具体而言，系统管理部103将1代入变量i(步骤S1410)，在第i世代信息134与当前世代序号131不一致的情况下(步骤S1411否)，对第i世代信息134设定0(步骤S1412)。接着，系统管理部103在变量i不足s(顺序的个数)的情况下(步骤S1413是)，向变量i加1(步骤S1414)，前进到步骤S1411。通过步骤S1410至S1413的处理，在存在未更新本身世代序号112的处理器101的情况下，将该处理器101的识别序号设为i时，第i世代信息134变为0。处理器101在本身的世代序号112与第i世代信息134不一致的情况下，释放取得的世代序号后结束处理(图4的步骤S1116和S1117)。从而，从装置上切离故障的处理器101。

接着，系统管理部103为了表示完成世代更新处理，对世代更新标志133设定0(步骤S1415)。最后，系统管理部103解锁识别管理信息130(步骤S1416)，据此来完成世代更新处理。

因此，根据图7所示世代更新处理，系统管理部103或处理器101依次更新每个当前世代序号131，在更新当前世代序号131后，经过规定时间，释放未更新本身世代序号112的处理器101使用的识别序号111。释放的识别序号此后由其它处理器101使用。因此，即使是在编码处理执行中，也不会影响其它处理器101的编码处理，可检测处理器101中产生的故障，从装置上删除故障的处理器101。

另外，在进行世代更新处理时，考虑具有更新前的当前世代序号131的第一处理器和具有更新后的当前世代序号131的第二处理器使用相同识别序号111，并同时执行编码处理的情况。但是，因为共有存储部102对每个顺序存储编码处理必需的数据，所以第一和第二处理器分别向共有存储部102的不同区域中写入求出的结果。因此，为了检测故障处理器而进行的世代更新处理不会对由n个处理器101-1～n进行的编码处理产生坏影响。

如上所述，根据本实施例的动图像编码装置，因为由多个处理器分散进行编码处理的执行控制，所以不必具备进行编码处理执行控制的管理用处理器，也不必在处理器间取得同步。另外，各处理器根据共有存储部中存储的识别管理信息来取得和释放识别信息，仅在具有识别信息期间动作。处理器的识别信息的取得和释放与其它处理器的动作独立，在任意定时进行。因此，即使其它程序器在编码处理执行中，也不会影响其它处理器，可在任意定时向装置追加和删除处理器。因此，在处理器中产生故障等情况下，可不中断装置整体的编码处理来维护处理器。

实施例2

实施例2中说明次处理选择处理和共有存储部中存储的处理状态的细节。

图8是根据本实施例的动图像编码装置的数据配置图。图8中，n个处理器151-1～n和共有存储部152分别细化图1所示处理器1-1～n和共有存储部2。另外，图8中，为了说明本实施例的特征，仅表示必要的数据，对其它数据省略图示。如图8所示，各处理器151中存储处理器识别信息161、选择顺序序号162和选择处理序号163。处理器识别信息161对应于图2所示处理器识别信息31。处理器识别信息161可是以事先专门分配给各处理器，也可以如实施例1所示，由各处理器动态取得。

在图8所示的动图像编码装置中，将编码处理分割成多个单位处理，各处理器151选择一个顺序和就该顺序而言可执行的单位处理，执行选择的处理。选择顺序序号162是处理器151选择的顺序序号，选择处理序号163是处理器151选择的单位处理的序号。另外，在本实施例中，编码处理被分割成t个单位处理。

如图8所示，在共有存储部152中，对s个各顺序存储从第一到第s顺序处理用数据180。根据本实施例的顺序处理用数据与实施例1的相同，所以这里省略说明。

另外，共有存储部152为监视控制编码处理的进行状况，存储顺序管理信息170。顺序管理信息170对s个各顺序包含当前处理序号171、可选择处理序号172、和处理状态173。当前处理序号171是对该顺序当前执行的单位处理的序号。可选择处理序号172是对该顺序而言下一处理可选择的单位处理的序号。当前处理序号171和可选择处理序号172都取从1到t(单位处理的个数)的任一值。

处理状态173对各单位处理包含处理器序号174、开始标志175、结束标志176和错误标志177。若描述各数据的第j要素，则处理器序号174是执行第j单位处理的处理器51的处理器识别信息161。开始标志175在开始第j单位处理之前为0，在开始后为1。结束标志176在结束第j单位处理之前为0，在结束后为1。错误标志177在第j单立处理中发生错误之前为0，在发生错误后为1。如后所述，这些数据都由处理器151来更新。

图9是表示各处理器151的主处理的流程图。n个处理器151-1～n都通过执行图2所示编码处理用程序32，根据图9所示流程图来动作。图9所示主处理与实施例1(图4)基本相同，但特征在于，对于次处理选择处理(图10)和顺序状态更新处理(图11)而言，更新处理状态173中包含的每个单位处理的数据。具体而言，处理器151在次处理选择处理中，对处理器序号174设定本身的处理器识别信息161，同时，将开始标志175设定为1，在顺序状态更新处理中，在将结束标志176设定为1的同时，在故障发生时，对错误标志177设定1。

图9所示各步骤的细节如下。另外，图9的步骤S1501、S1504、S1505、和S1506分别与图4的步骤S1101、S1106、S1107和S1114相同，所以省略说明。处理器151一旦启动，则首先对本处理器进行初始化处理(步骤S1501)。接着，处理器151执行后述的次处理选择处理(图10)，更新本身的选择顺序序号162和选择处理序号163以及顺序管理信息170(步骤S1502)。

接着，处理器151判断是否存在下一处理(步骤S1503)。在不存在下一处理的情况下(步骤S1503否)，因为对所有顺序完成处理，所以处理器151结束处理。在存在下一处理的情况下(步骤S1503是)，处理器151从共有存储部102中读出必要的数据(步骤S1504)，执行选择的处理(步骤51505)，将求出的结果写入共有存储部102中(步骤S1506)。

接着，处理器151执行后述的顺序状态更新处理(图11)，对应于步骤S1505中的处理结果来更新顺序管理信息170(步骤S1507)。之后，处理器151前进到步骤S1502，反复执行步骤S1502到S1507的处理。

下面，说明根据本实施例的动图像编码装置的次处理选择处理和顺序状态更新处理。在图10所示的次处理选择处理中，处理器151首先锁定顺序管理信息170(步骤S1601)。另外，即使锁定顺序管理信息170，其它处理器也可自由访问顺序处理用数据180。

接着，处理器151通过步骤S1602到S1607的处理，从s个顺序中选择一个顺序。具体而言，处理器151将1代入变量i(步骤S1602)，对第i顺序比较当前处理序号171和可选择处理序号172(步骤S1603)。在两者一致的情况下(步骤S1603是)，因为对第i顺不存在可选择的处理，所以处理器151检查下一顺序。即，处理器151在变量i小于s(顺序的个数)时(步骤S1604是)，向变量i加1(步骤S1605)，前进到步骤S1603。

在步骤S1604中，当变量i大于s时(步骤1604否)，因为对任一顺序都不存在可选择的处理，所以处理器151暂时解锁顺序管理信息170(步骤S1606)，在停止规定时间后(步骤S1607)，前进到步骤S1601。因此，虽然剩余应执行的处理，但在该时刻对任何顺序都不存在可选择的处理的情况下，处理器151在待机规定时间后，再搜索可选择的处理。

在步骤S1603中，在当前处理序号171与可选择处理序号172不同的情况下(步骤S1603否)，处理器151对第i顺序选择现在执行的单位处理的下一单位处理，作为接着应执行的处理。因此，处理器151向第i顺序的当前处理序号171加1(步骤S1608)，将加算后的当前处理序号171代入变量j(步骤S1609)。接着，处理器151分别对本身的选择顺序号162和选择处理序号163设定求出的i和j的值(步骤S1610)。之后，处理器151对于第i顺序的第j单位处理，分别对处理器序号174设定处理器识别信息161、对开始标志175设定1，对结束标志176和错误标志177设定0(步骤S1611)。最后，处理器151解锁顺序管理信息170(步骤S1612)，据此完成次处理选择处理。

在图11所示的顺序状态更新处理中，处理器151首先锁定顺序管理信息170(步骤S1701)，分别将本身的选择顺序序号162和选择处理序号163代入变量i和j(步骤S1702)。接着，处理器151对于第i顺序的第j单位处理，分别对结束标志176设定1，对应于故障发生状况对错误标志177设定0或1(步骤S1703)。

接着，处理器151更新第i顺序的可选择处理序号172(步骤S1704)。具体而言，对于第i顺序而言，将通过完成第j单位处理执行可新选择的单位处理的序号设定为第i顺序的可选择处理序号172。

之后，处理器151向就第i顺序而言待机处理完成的其它处理器通知处理结束(步骤S1705)。从而，就第i顺序而言待机处理完成的其它处理器再开始编码处理。最后，处理器151解锁顺序管理信息170(步骤S1706)，据此，完成顺序状态更新处理。

图12是表示根据本实施例的动图像编码装置各处理器动作状态的时间图。这里，为了简化说明，用5个处理器来编码6个顺序。另外，对各顺序的编码处理由前处理和原编码两种单位处理构成，在对所有顺序完成前处理后，对各顺序进行原编码。

在图12中，5个处理器在时刻t0以后的任意时刻分别独立开始动作，设第4处理器在时刻t1最早完成初始化处理。第4处理器在时刻t1到t2期间进行次处理选择处理，选择前处理作为接着应执行的处理。之后，第2、第1、第3、第5各处理器完成初始化处理，通过次处理选择处理依次选择第1至第4顺序的原编码。第2、第1、第3、第5各处理器在选择下一处理后，待机，直到第4处理器的前处理完成为止。

选择前处理的第4处理器每当对各顺序完成前处理时，向对该顺序处理完成后待机的处理器通知处理完成。例如，对第1顺序的处理完成后待机的第2处理器一旦从第4处理器接收处理完成通知，则开始对第1顺序的原编码。第1、第3、第5处理器也一样。第4处理器一旦在时刻t3对第1至第6顺序完成前处理，则在时刻t3至t4之间进行次处理选择处理，选择第5顺序的原编码。在时刻t4以后，第4处理器执行第5顺序的原编码。

如上所述，根据本实施例的动图像编码装置，在共有存储部中，对各顺序的各单位处理存储包含执行处理的处理器的识别信息、和表示处理开始、结束和错误的标志的处理状态，各处理器对次处理选择处理和顺序状态更新处理更新处理状态。因此，在编码处理执行中或执行后，根据共有存储部中存储的处理状态，可检测处理器的故障。

在实施例1和2中，各处理器从共有存储部中读出必要的数据，使用RAM上的数据来执行规定处理，将求出的结果写入共有存储部中(图4、图9)。因此，各处理器中包含的RAM作为数据高速缓冲存储器来动作。因此，通过将RAM用作数据高速缓冲存储器，减少对共有存储部的访问，缩短各处理器的数据等待时间，所以可提高动图像编码装置的性能。

实施例3

根据本发明实施例3的动图像编码装置的特征在于在编码处理中切换、追加和变更编码处理的内容。具体而言，在共有存储部中存储程序代码和程序管理信息，各处理器在执行本身RAM中存储的程序中参照程序管理信息，必要时执行程序更新处理。

图13是根据本实施例的动图像编码装置的数据配置图。图13中，n个处理器201-1～n和共有存储部202分别细化图1所示处理器1-1～n和共有存储部2，系统管理部203对应于图1所示系统管理部3。另外，图13中，为了说明本实施例的特征，仅表示必要的数据，对其它数据省略图示。如图13所示，在共有存储部202中，对s个各顺序存储处理状态240和顺序处理用数据250。第i处理状态240表示第i顺序的处理状态。在第i顺序处理用数据250中，包含编码第i顺序时必需的所有数据，例如动图像数据、控制信息、中间结果和位流等。

此外，在共有存储部202中存储应下载到处理器201中的p个程序。具体而言，在共有存储部202中，对支持不同功能的p个处理器存储程序管理信息220和程序代码231。程序代码231是下载到处理器201中的程序代码本身。如后所述(图18)，处理器201从共有存储部202将从p个程序代码231中选择的一个程序代码下载到本身的RAM(图2所示RAM23)中。下载的程序代码变为图13所示的编码处理用程序211。根据以前的编码处理用程序211动作的处理器201在更新编码处理用程序211后，不用再启动就可根据更新后的编码处理用程序211动作。

程序管理信息220用于管理共有存储部202中存储的程序。图14是表示对一个程序的程序管理信息220中包含的数据细节的图。如图14所示，程序管理信息220包含程序更新信息260、程序代码信息270和程序功能信息280。

程序更新信息260包含有效标志261、更新标志262、删除标志263和下载数264，用于程序的登录、更新和下载的管理中。有效标志261在该程序有效期间变为1。更新标志262在更新该程序期间变为1。删除标志263在删除该程序期间变为1。下载数264表示现在下载该程序的处理器的个数。

程序代码信息270包含程序名称271、开头地址272和程序大小273，在下载程序时参照。程序名称271表示该程序的名称。开头地址272表示存储该程序的程序代码231的共有存储部202的开头地址。程序大小273表示该程序的程序代码231的大小。

程序功能信息280包含项目数281和a个功能信息282。项目数281表示功能信息282的个数。a个功能信息282表示在将共有存储部202中存储的p个程序的功能分类为a个时，该程序对a个功能支持哪级功能。另外，当程序不支持某功能时，对应于该功能的功能信息282变为0。

例如，在a个功能中，设第一功能为消失功能(对消失图像的功能)，第二处理为动作矢量搜索功能。另外，设各处理器为是否支持消失功能之一，对对动作矢量搜索功能而言，是支持第1至第4搜索方法任一或哪个搜索方法都不支持。此时，不支持消失功能的程序的第一功能信息变为0，支持消失功能的程序的第一功能信息变为1。另外，不支持动作矢量搜索功能的程序的第二功能信息变为0，支持动作矢量搜索功能的程序的第二功能信息变为1至4任一值。

下面，说明本实施例的动图像编码装置的编码处理。在根据MPEG来编码动图像数据中，对顺序层、GOP层、图像层、切片层、宏程序块层和块层的各阶层，有必要分别进行规定处理。在如图15所示阶层地分类编码处理的情况下，若结束某阶层中包含处理的全部或部分，则可并行执行此下阶层中的处理。例如，在结束切片标题生成处理后，可对该切片中包含的所有宏程序块并行执行宏程序块编码处理。因此，例如也可分别将图15右栏所示各处理作为上述单位处理。或为了提高处理速度，将图像层以下的处理(图像标题生成、切片标题生成和宏程序块编码)汇总后作为一个单位处理。

图16是表示各处理器201的主处理的流程图。n个处理器201-1～n都通过执行图2所示编码处理用程序32，根据图16所示流程图来动作。如图16所示，各处理器201选择接着应执行的处理，必要时在更新本身的编码处理用程序211后，执行选择的处理。

图16所示各步骤的细节如下。处理器201一旦启动，则首先进行初始化处理(步骤S2101)。在初始化处理中，处理器201进行初始化RAM内的编码处理用数据(图2所示编码处理用数据33)等处理。接着，处理器201通过后述的次处理选择处理(图17)，选择接着应执行的处理(步骤S2102)。在步骤S2102中，处理器201选择接着应处理的顺序和GOP，在对选择的GOP可执行的处理中，选择一单位处理。下面，将步骤S2102中选择的处理称为「次处理」。

接着，处理器201比较现在执行中的程序支持的功能和执行次处理必需的功能。具体而言，处理器201分别将现在执行中的程序项目数代入变量a，将次处理的项目数代入变量b，将现在执行中的程序的a个功能信息代入排列型变量X，将次处理的b个功能信息代入排列型变量Y(步骤S2103)，执行后述的功能信息比较处理(图19)(步骤S2104)。另外，处理器201通过从共有存储部202将现在执行中的程序的程序功能信息280复制到本身的RAM后，根据复制的程序功能信息求出现在执行中的程序的项目数和功能信息，在次处理选择处理中，以与程序功能信息280相同的形式求出关于执行次处理必需的功能的信息(项目数和功能信息)。

接着，处理器201通过功能信息比较处理来判断两个功能信息是否一致(步骤S2105)，在两者一致的情况下(步骤S2105是)，处理器201前进到步骤S2107。在两者不一致的情况下(步骤S2105否)，处理器201执行后述的处理器程序更新处理(图18)后(步骤S2106)，前进到步骤S2107。

之后，处理器201执行步骤S2102中选择的处理(步骤S2107)。具体而言，处理器201从共有共有存储部202中读出必要的数据后写入本身的RAM中，对本身的RAM内的数据执行选择的处理，从本身的RAM中读出该结果后写入共有存储部202中。接着，处理器201判断是否结束所有编码处理(步骤S2108)，在结束所有编码处理的情况下(步骤S2108是)，结束处理。另一方面，在还剩余处理的情况下(步骤S2108否)，处理器201前进到步骤S2102，继续编码处理。

图17是次处理选择处理的流程图。在次处理选择处理中，处理器201首先将之前处理的顺序序号代入变量S，将之前处理的GOP序号代入变量G(步骤S2201)。接着，处理器201对第S顺序中包含的第G的GOP检查还未选择的处理(步骤S2202)。

接着，处理器201判断在步骤S2202中是否检测未选择的处理(步骤S2203)。在存在未选择的处理的情况下(步骤S2203是)，处理器201选择该处理作为接着应执行的处理，结束次处理选择处理。

另一方面，在没有未选择处理的情况下(步骤S2203否)，处理器201前进到步骤S2204，为了检查还未对下一GOP选择的处理，更新变量S和G。具体而言如下。处理器201将变量G加1(步骤S2204)，在变量G小于第S顺序的GOP数的情况下(步骤S2205是)，前进到步骤S2202。在变量G大于第S的顺序的GOP数时(步骤S2205否)，处理器201将变量S加1，将0代入变量G(步骤S2206)。接着，处理器201在变量S小于顺序数的情况下(步骤S2207是)，前进到步骤S2202。在变量S大于顺序数的情况下(步骤S2207否)，处理器201判断是否完成所有编码处理(步骤S2208)。在完成所有编码处理的情况下(步骤S2208是)，处理器201不选择接着应执行的处理就结束次处理选择处理。在还剩余应执行处理的情况下(步骤S2208否)，处理器201将1代入变量S，将0代入变量G(步骤S2209)，前进到步骤S2202。

图18是处理器程序更新处理的流程图。在该处理中，处理器201首先锁定程序管理信息220(步骤S2301)，将1代入变量i(步骤S2302)。

接着，处理器201通过步骤S2303至S2307的处理，根据共有存储部202中存储的p个程序检查支持执行次处理用的功能的程序。具体而言，处理器201在第i程序无效的情况下(步骤S2303否)，或第i程序的功能与执行次处理所需的功能不一致的情况下(步骤S2306否)，向变量i加1(步骤S2307)，前进到步骤S2303。另一方面，处理器201在第i程序有效(步骤S2303是)且第i程序的功能与执行次处理所需的功能一致的情况下(步骤S2306是)，前进到步骤S2308。

另外，步骤S2303中判断第i程序有效是第i程序的有效标志261为1、更新标志262和删除标志263都为0的情况。另外，从步骤S2304到S2306的处理相对步骤S2103到S2105的处理(图16)，将比较对象的程序从现在执行中的程序变更为第i程序。

在处理器201到达步骤S2308的时刻，变量i变为应下载到处理器的程序的序号。因此，处理器201向第i程序的下载数264加1(步骤S2308)，在暂时解锁程序管理信息220后(步骤S2309)，将第i程序的程序代码231下载到本身的RAM中(步骤S2310)。

之后，处理器201从第i程序的下载数264中减去1后(步骤S2312)，不再初始化就将控制移动到下载的程序上(步骤S2314)。另外，处理器201在从下载数264减去1时，事先锁定程序管理信息220(步骤S2311)，事后解锁程序管理信息220(步骤S2313)。处理器201据此完成处理器程序更新处理。

图19是功能信息比较处理的流程图。从图16的步骤S2104和图18的步骤S2305中调用功能信息比较功能。在调用该处理的时刻，分别对变量a设定作为比较对象的程序项目数，对变量b设定次处理的项目数，对排列型变量X设定比较对象的程序的a个功能信息，对排列型变量Y设定次处理的b个功能信息。另外，在不必为了执行次处理而支持特定功能的情况下，对对应于该功能的功能信息设定0。

在功能信息比较处理中，处理器201首先将1代入变量i(步骤S2401)。接着，处理器201通过步骤S2402到S2405的处理，检查第一到第a的功能信息中是非存在不一致。具体而言，处理器201在变量Y的第i个要素Y[i]不为0(步骤S2402是)且变量X的第i个要素X[i]与Y[i]不一致的情况下(步骤S2403是)，前进到步骤S2411。另一方面，处理器201在Y[i]为0的情况下(步骤S2402否)，或X[i]与Y[i]一致的情况下(步骤S2403否)，前进到步骤S2404。此时，处理器201向变量i加1(步骤S2404)，在变量i小于a(作为比较对象的程序的项目数)的情况下，前进到步骤S2402，在此外的情况下，前进到步骤S2406。

接着，处理器201比较变量a和变量b(步骤S2406)，在a比b小的情况下，前进到步骤S2407，在此外的情况下，前进到步骤S2410。在前者的情况下，处理器201通过步骤S2407至S2409的处理，检查变量Y的第(a+1)到第b要素中是否存在0以外的要素。具体而言，处理器201在Y[i]不是0的情况下(步骤S2407是)，前进到步骤S2411。另一方面，处理器201在Y[i]为0的情况下(步骤S2407否)，向变量i加1(步骤S2408)，在变量i小于b(次处理的项目数)的情况下，前进到步骤S2407，在此外的情况下，前进到步骤S2410。

处理器201在到达步骤S2410的情况下，判断比较对象的程序功能与次处理必需的功能一致，在到达步骤S2410的情况下，判断二者不一致。处理器201在进行上述判断后，结束功能信息比较处理。

根据图19所示功能信息比较处理，在项目数相同的情况下当然可比较两个功能信息，即使在项目数不同的情况下也可进行比较。另外，在图19的处理中，在X[i]与Y[i]不同的情况下，判断两个功能信息不一致，但也可代之以在例如Y[i]比X[i]大的情况下，判断两个功能信息不一致。

接着，对根据本实施例的动图像编码装置，说明在共有存储部202中登录、删除和更新程序的方法。由系统管理部203进行对共有存储部202的这些操作。系统管理部203根据输入的指令，执行下示的程序登录处理(图20)、程序删除处理(图21)和程序更新处理(图22)。图20至图22所示处理包含在处理器201执行编码处理之间，在任意定时执行。

图20是程序登录处理的流程图。在程序登录处理中，系统管理部203首先锁定程序管理信息(步骤S2501)，将1代入变量i(步骤S2502)。之后，系统管理部203通过步骤S2503至S2505的处理，求出有效标志261为0的程序管理信息220。具体而言，系统管理部203在第i有效标志261不为0(步骤S2503否)并且变量i小于p(程序的个数)的情况下(步骤S2504是)，向变量i加1(步骤S2505)，前进到步骤S2503。另外，系统管理部203在第i有效标志261不为0(步骤S2503否)并且变量i大于p的情况下(步骤S2504否)，前进到步骤S2514。

系统管理部203在第i有效标志261为0(步骤S2503是)的情况下，确保共有存储部202内配置程序代码的区域(步骤S2506)。系统管理部203在区域确保失败的情况下(步骤S2507否)，前进到步骤S2514。

系统管理部203在区域确保成功的情况下(步骤S2507是)，将第i有效标志261和更新标志262都设为1(步骤S2508)。接着，系统管理部203暂时解锁程序管理信息220(步骤S2509)，将登录对象的程序的程序代码写入共有存储部220内确保的区域中(步骤S2510)，将关于登录对象程序的信息写入第i程序代码信息270和程序功能信息280中(步骤S2511)。

接着，系统管理部203对第I更新标志262设定0(步骤S2513)。此时，系统管理部203事先锁定程序管理信息220(步骤S2512)，事后解锁程序管理信息220(步骤S2514)。系统管理部203据此完成程序例如处理。

图21是程序删除处理的流程图。在处理器删除处理中，系统管理部203首先锁定程序管理信息(步骤S2601)，将删除对象的程序序号代入变量i(步骤S2602)。

接着，系统管理部203检查第i下载数264是否为0(步骤S2603)。在第i下载数264不为0的情况下(步骤S2603否)，任一处理器201通过处理器程序更新处理(图18)，下载删除对象的程序。因此，在此情况下，系统管理部203不删除指定的程序就前进到步骤S2610。因此，为了正确删除程序，系统管理部203必需再执行程序删除处理。

在第i下载数为0的情况下(步骤S2603是)，系统管理部203对第I更新标志262和删除标志263设定1(步骤S2604)，暂时解锁程序管理信息220(步骤S2605)。接着，系统管理部203释放共有存储部202内为了配置第i程序的程序代码231而使用的区域(步骤S2606)，初始化第i程序代码信息270和程序功能信息280(步骤S2607)。

接着，系统管理部203对第i有效标志261、更新标志262和删除标志263都设定0(步骤S2609)。此时，系统管理部3事先锁定程序管理信息220(步骤S2608)，事后解锁程序管理信息220(步骤S2610)。系统管理部203据此完成程序删除处理。

图22是程序更新处理的流程图。该程序更新处理是与程序登录处理和程序删除处理一起在一个处理中进行的处理。在程序更新处理中，系统管理部203首先锁定程序管理信息220(步骤S2701)，将更新对象的程序序号代入变量i(步骤S2702)。

接着，系统管理部203检查第i下载数264是否为0(步骤S2703)。在第i下载数264不为0的情况下(步骤S2703否)，任一处理器201通过处理器程序更新处理(图18)，下载更新对象的程序。此时，系统管理部203不更新指定的程序就前进到步骤S2713。因此。为了正确更新程序，系统管理部203必需再执行程序更新处理。

在第i下载数为0的情况下(步骤S2703是)，系统管理部023确保共有存储部202内用于配置程序代码的区域(步骤S2704)。系统管理部203在区域确保失败的情况下(步骤S2705否)，前进到步骤S2713。

系统管理部203在区域确保成功的情况下(步骤S2705是)，对第i更新标志262设定1(步骤S2706)。接着，系统管理部203暂时解锁程序管理信息220(步骤S2707)，释放共有存储部202内用于配置第I程序的程序代码231的区域(步骤S2708)。之后，系统管理部203将登录对象的程序的程序代码写入共有存储部202内新确保的区域中(步骤S2709)，使用关于登录对象程序的信息来更新第I程序代码信息270和程序功能信息280(步骤S2710)。

之后，系统管理部203对第I更新标志262设定0(步骤S2712)。此时，系统管理部203事先锁定程序管理信息220(步骤S2711)，事后解锁程序管理信息220(步骤S2713)。系统管理部203据此完成程序更新处理。

如图20至图22所示，系统管理部203通过进行排他控制后，访问程序管理信息220。另外，如图18所示，处理器201也通过进行排他控制后，访问程序管理信息220。从而，通过与程序代码231分离来进行对程序管理信息220的排他控制，多个处理器可同时从共有存储部202下载程序。

在本实施例的动图像编码装置中，说明处理器201从共有存储中202中读出执行次处理用的程序后执行的一实例。下面，假定如下状况。在动图像编码装置的a个功能中，设第一功能为消失功能，在共有存储部202中存储的p个程序中，仅第8程序支持消失功能。另外，对共有存储部202中存储的s个顺序而言，设在第4顺序中图像不消失，在第5顺序下图像消失。另外，第三处理器使用第7程序，完成关于第4顺序的处理(例如宏程序块编码处理)，并选择关于第5顺序的处理作为次处理。

此时，第3处理器使用的第7程序因为不支持消失功能，所以不能处理第4顺序。因此，第3处理器从共有存储部202中存储的p个程序中选择第8程序，将第8程序的程序代码231从共有存储部202下载到本身的RAM中。之后，第3处理器根据下载的第8程序，对第4顺序执行包含消失功能的动图像编码处理。

如上所述，根据本实施例的动图像编码装置，各处理器根据共有存储部中存储的功能信息，选择下一处理必需的程序，传送并执行选择的程序。各处理器中的程序选择、传送和执行与其它处理器的动作独立，在任意定时进行。因此，各处理器不影响其它处理器的动作，可选择并执行下一处理必需的程序。因此，可不影响执行中的编码处理，在编码处理中切换编码处理的内容。另外，即使边变更编码处理的内容，边追加新功能，也可不中断编码处理就进行这些操作。

实施例4

根据本发明实施例4的动图像编码装置的特征在于各处理器在执行选择的处理时检测异常，在异常检测时本身停止。具体而言，各处理器在执行选择处理时生成位流的情况下，检查生成的位流大小和语法，根据这些检查结果，判断选择的处理中是否产生异常。

图23是根据本实施例的动图像编码装置的数据配置图。在图23中，n个处理器301-1～n和共有存储部302分别细化图1所示处理器1-1～n和共有存储部2。另外，图23中，为了说明本实施例的特征，仅表示必要的数据，对其它数据省略图示。如图23所示，在各处理器301中存储处理器识别信息311，在共有存储部302中，对s个各顺序存储顺序管理信息320和顺序处理用数据330。在第i顺序处理用数据330中，包含编码第i顺序时必需的所有数据，例如动图像数据、控制信息、中间结果和位流等。

系统管理信息320包含处理器序号321、开始标志322、结束标志323、错误标志324、暂停标志325和计数值326。处理器序号321是对该顺序现在执行处理的处理器的处理器识别信息31。开始标志322、结束标志323、错误标志324、暂停标志325和计数值326都由各处理器301设定，从各处理器301参照。开始标志322在开始对该顺序的处理时设定为1。结束标志323在结束对该顺序的处理时设定为1。错误标志324在对该顺序的处理中检测到异常时设定为1。暂停标志325在对该顺序的处理中产生暂停时设定为1。计数值326用于检测产生异常的处理器。后面描述系统管理信息320中包含的各数据使用方法的细节。

图24是表示各处理器301的主处理的流程图。n个处理器301-1～n都通过执行图2所示编码处理用程序32，根据图24所示流程图来动作。如图24所示，各处理器301由次处理选择处理(图25)来选择接着应执行的处理，当由选择的处理生成位流时，执行位流检查处理(图26)、顺序管理信息更新处理(图27)和计数值更新处理(图28)。

图24所示各步骤的细节如下。处理器301一旦启动，则首先进行初始化处理(步骤S3101)。在初始化处理中，处理部301进行初始化本身RAM内的编码处理用数据(图2所示编码处理用数据33)等处理。之后，处理器301通过后述的次处理选择处理(图25)，选择接着应执行的处理(步骤S3102)。在步骤S3102中，处理器301选择接着应执行的顺序和GOP，在可对选择的GOP执行的处理中，选择一单位处理。

接着，处理器301执行在步骤S3102中选择的处理(步骤S3103)。具体而言，处理器301从共有存储部302中读出必要的数据后，写入本身的RAM(图2所示RAM23)中，对RAM内的数据执行选择的处理。此外，处理器301除去由选择的处理生成位流的情况外，从本身的RAM中读出由选择的处理生成的结果后写入共有存储部302中。之后，处理器301在步骤S3103的处理中生成位流的情况下前进到步骤S3105，在此外的情况下前进到步骤S3111。

在由步骤S3103的处理生成位流的情况下(步骤S3104是)，处理器301通过后述的位流检查处理(图26)，检查生成的位流是否正常(步骤S3105)。接着，处理器301通过后述的顺序管理信息更新处理(图27)，根据位流检查处理的结果，更新顺序管理信息(步骤S3106)。此时，处理器301在位流检查处理中检测出异常的情况下，将该情况记录在顺序管理信息320中。

之后，处理器301判断步骤S3103的处理是否正常结束，在判断为正常结束的情况下，前进到步骤S3108(步骤S3107)。此时，处理器301将步骤S3103中生成的位流写入共有存储部302的顺序处理用数据330中(步骤S3108)，执行后述的计数值更新处理(图28)(步骤S3109)。另外，在步骤S3107中，除在位流检查处理中检测出异常的情况外，如后所述，在步骤S3103的处理暂停和其它处理器判断的情况下，也判断为未正常结束。

在步骤S3103的处理中未生成位流的情况下(步骤S3104否)，处理器301进行与步骤S3106相同的顺序管理信息更新处理(图27)(步骤S3111)，前进到步骤S3110。另外，在步骤S3111的顺序管理信息更新处理中，步骤S3103的处理通常作为正常结束来处理。

在判断为步骤S3103的处理正常结束的情况下，处理器301到达步骤S3110。此时，处理器301判断是否结束所有编码处理(步骤S3110)。处理器301在结束所有编码处理的情况下(步骤S3110是)，结束处理。另一方面，在还剩余处理的情况下(步骤S3110否)，处理器301前进到步骤S3102，继续编码处理。

在判断为步骤S3103的处理未正常结束的情况下(步骤S3107否)，处理器判断为不能继续编码处理，结束处理。此时，处理器301即使在步骤S3103的处理中生成位流，也不将该位流写入共有存储部302中而1放弃。从而，检测异常后本身停止的处理器301结束维护检修等作业，一直停止，直到从用户发来再启动指示。

图25是次处理选择处理的流程图。如图25所示，处理器301从共有存储部302中存储的s个顺序中选择接着应处理的顺序，通过初始化选择的顺序的顺序管理信息320后，从可对选择的顺序执行的多个处理中选择接着应执行的处理。图25所示处理的特征在于优先选择其它处理器执行时产生异常或暂停的处理(错误标志324或暂停标志325为1的处理)。

图25所示各步骤的细节如下。在次处理选择处理中，处理器301首先锁定顺序管理信息320(步骤S3201)，将1代入变量i(步骤S3202)。

接着，处理器301通过步骤S3202至S3205的处理，从具有s个要素的顺序管理信息320中搜索错误标志324或暂停标志325为1的要素。具体而言，处理器301在第i错误标志324或第i暂停标志325为1的情况下(步骤S3203是)，前进到步骤S3211。此时，选择对第i顺序的处理作为接着应执行的处理。另外，在第i错误标志324和第i暂停标志325都为0(步骤S3203否)且变量i小于s(顺序的个数)的情况下(步骤S3204是)，处理器301向变量i加1(步骤S3205)，前进步骤S3203。

在第i错误标志324和第i暂停标志325都为0(步骤S3203否)且变量i大于s的情况下(步骤S3204否)，处理器301前进到步骤S3206。此时，处理器301将1代入变量i后(步骤S3206)，通过步骤S3207至S3209的处理，从具有s个要素的顺序管理信息320中搜索开始标志322为0的要素。具体而言，处理器301在第i开始标志322为1的情况下(步骤S3207是)，前进到步骤S3211。此时，选择对第i顺序的处理，作为接着应执行的处理。另外，在第i开始标志322为1(步骤S3207否)，且变量i小于s(顺序的个数)的情况下(步骤S3208是)，处理器301向变量i加1(步骤S3209)，前进到步骤S3207。

在第i开始标志322为1(步骤S3207否)，且变量I大于s的情况下(步骤S3208否)，处理器301前进到步骤S3210。此时，处理器301判断为不存在接着应执行的处理，将表示无次处理的0代入变量I后(步骤S3210)，前进到步骤S3213。

在步骤S3203或S3207中选择接着应处理的顺序的情况下，处理器301初始化第i顺序管理信息320(步骤S3211)。即，处理器301对于第i顺序管理信息320而言，分别对处理器序号321设定本身的处理器识别信息31，对开始标志322设定1，对结束标志323、错误标志324、暂停标志325和计数值326设定0。接着，处理器301从在该时刻可对第i顺序执行的单位处理中选择一个单位处理，作为接着应执行的处理(步骤S2312)。之后，处理器301解锁顺序管理信息320(步骤S3213)，据此完成次处理选择处理。

在图25所示的次处理选择处理中，优先选择错误标志324或暂停标志325为1的顺序和处理、即在其它处理器执行时产生异常的处理。在不存在这种处理的情况下，选择开始标志320为0的顺序和处理、即未由其它处理器执行的处理。从而，通过早期执行产生异常的处理，可安全、确实地执行动图像编码处理。

图26是位流检查处理的流程图。在位流检查处理中，处理器301首先检查步骤S3103中生成的位流大小(代码量)是否在规定范围内。具体而言，处理器301在代码量小于规定的最大值(步骤S3301是)、且代码量大于规定的最小值的情况下(步骤S3302是)，前进到步骤S3303，在此外的情况下，前进到步骤S3306。

接着，处理器301进行步骤S3103生成的位流的详细语法检查(步骤S3303)。接着，处理器301在判断生成的位流通过语法检查的情况下，前进到步骤S3305，在此外的情况下，前进到步骤S3306(步骤S3304)。

处理器301在生成的位流都通过上述三个检查的情况下，判断位流正常，步骤S3103的处理正常结束(步骤S3305)。相反，在生成的位流未通过上述三个检查任一个的情况下，处理器301判断位流异常，步骤S3103的处理异常结束(步骤S3306)。处理器301在S3305或S3306之一中进行上述判断后，完成位流检查处理。

图27是顺序管理信息更新处理的流程图。在顺序管理信息更新处理中，处理器301首先锁定顺序管理信息320(步骤S3401)，将步骤S3103中处理的顺序的顺序序号代入变量i(步骤S3402)。

接着，处理器301通过步骤S3403和S3404的处理，确认其它处理器未处理本身处理的顺序。具体而言，处理器301在第i处理器序号321与本身处理器识别信息311一致(步骤S3403是)、且第i暂停标志325为0的情况下(步骤S3404是)，前进到步骤S3405，在此外的情况下，前进到步骤S3408。

在前者的情况下，处理器301对应于步骤S3103的处理的执行结果，更新第i的顺序管理信息320。具体而言，处理器301判断步骤S3103的处理是否正常结束(步骤S3405)。在处理正常结束的情况下(步骤S3405是)，处理器301分别对第I开始标志322设定0，对第i结束标志323设定1(步骤S3406)。在处理未正常结束的情况下(步骤S3405否)，处理器301对第i错误标志324设定1(步骤S3407)。接着，处理器301解锁顺序管理管理信息320(步骤S3408)，据此完成顺序管理信息更新处理。

根据图27所示顺序管理信息更新处理，在执行选择处理时产生异常的情况下，将产生异常的意思记录在共有存储部302中存储的顺序管理信息320的错误标志324中。对于上述次处理选择处理(图25)而言，在选择接着应执行的处理时参照错误标志324。

图28是计数值更新处理的流程图。在计数值更新处理中，处理器301首先锁定顺序管理信息320(步骤S3501)，将1代入变量I(步骤S3502)。

接着，处理器301通过步骤S3503到S3509的处理，更新各顺序的计数值326，使用计数值326来检测其它处理器的处理暂停。细节如下。处理器301在第i开始标志322为1、且第i结束标志323为0的情况下，前进到步骤S3504，在此外的情况下，前进到步骤S3508(步骤S3503)。在步骤S3504中，处理器301在第I错误标志324或第i暂停标志325为1的情况下，前进到步骤S3508，在此外的情况下，前进到步骤S3505。

在前者的情况下，处理器301向第i计数值326加1(步骤S3505)。接着，处理器301在第i计数值326大于规定上限直的情况下(步骤S3506是)，对第i暂停标志325设定1(步骤S3507)。

接着，处理器301在变量i小于s(顺序的个数)的情况下(步骤S3508是)，向变量i加1后(步骤S3509)，前进到步骤S3503。此时，处理器301对下一顺序进行步骤S3503到S3508的处理。另一方面，在变量I大于s的情况下(步骤S3508否)，处理器301解锁顺序管理信息320(步骤S3510)，据此完成计数值更新处理。

根据图28的计数值更新处理，更新处理器处理的顺序的计数值326，若更新后的计数值326大于上限值，则将该顺序的暂停标志325设定为1。对于上述的顺序管理信息更新处理(图27)而言，在判断选择的处理是否正常结束时参照暂停标志325。

根据图24至图28所示流程图，处理器301通过检查位流的大小和语法以处理时间，检测在执行选择处理时产生的异常，并在异常检测时将该意思记录在顺序管理信息320中后本身停止。另外，处理器301在异常检测时，不将生成的位流写回共有存储部302中而4放弃，在维护检修后，一直停止，直到从用户发来再启动指示为止。

另外，处理器301更新各顺序的计数值326，在处理开始时初始化计数值326大于规定值的情况下，判断该处理暂停，将该意思记录在顺序管理信启320中。此外，处理器301根据顺序管理信息320，检测判断本身的处理是暂停的情况下，与在位流检查中检测异常的情况一样，本身停止。此时，由停止处理器以外的处理器301优先执行判断为暂停的处理。

图29是表示根据本实施例的动图像编码装置中各处理器动作状态的时间图。在图29所示实例中，假设动图像编码装置具有第1至第6处理器，其中，第1处理器因为故障而停止。另外，设第2至第6处理器彼此独立，对不同的顺序进行编码处理，生成位流。在图29所示实例中，第4处理器在动作中的五个处理器中最先完成对第1顺序的编码处理。第4处理器在编码处理后，检测生成的位流是否正常。第4处理器判断位流正常，在时刻t1以后进行次处理选择处理。在该时刻，已完成对第一顺序的编码处理，由其它处理器执行对第2至第5顺序的编码处理。因此，第4处理器选择对第6顺序的编码处理，作为接着应执行的处理，开始该处理。

接着，设第5处理器完成对第2顺序的编码处理。第5处理器在编码处理后，检查生成的位流是否正常。第5处理器判断位流正常，在时刻t2本身停止。

接着，设第2处理器完成对第4顺序的编码处理。第2处理器在编码处理后，检查生成的位流是否正常。第2处理器判断位流正常，在时刻t3以后进行次处理选择处理。在该时刻，将对第2顺序的处理中产生异常记录在共有存储部302中存储的顺序管理信息320的错误标志324中。从而，第2处理器选择其它处理器执行时产生异常的、对第2顺序的编码处理作为接着应执行的处理，开始该处理。

接着，设第3处理器正常完成对第3顺序的编码处理。第3处理器在时刻t4后进行次处理选择处理，开始对第7顺序的编码处理。接着，设第6处理器正常完成对第5顺序的编码处理。第6处理器在时刻t5后进行次处理选择处理，开始对第8顺序的编码处理。

如图29所示，在各顺序的编码处理中产生异常的情况下，执行该处理的处理器停止，其它处理器代替执行该处理。另外，在图29中，虽然表示在生成的位流中产生异常的情况，但编码处理暂停的情况也一样。

如上所述，根据本实施例的动图像编码装置，各处理器根据共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择执行下一处理，同时，在执行选择处理时产生异常时本身停止。各处理器的处理的选择、执行异常检测和停止与其它处理器独立，在任意定时进行。因此，不具备进行编码处理执行控制的处理器就可在编码处理中检测产生异常的处理器。从而，即使在编码处理中也可容易进行处理器的修理或交换，若至少一个处理器正常动作，则可继续编码处理。

此时，通过根据生成的位流大小或语法、或选择处理的处理时间来进行异常检测，可在编码处理中容易检测产生异常的处理器。另外，由各处理器更新共有存储部中存储的计数值，使用计数值来检测产生异常的处理器，所以各处理器不启动计时器就可计算处理所需时间，检测产生异常的处理器。另外，将处理器中产生异常的意思记录在共有存储部中，各处理器优先执行产生异常的处理，所以可安全、确实地执行动图像编码处理。

另外，在位流中产生异常时，原样利用异常发生前生成的位流，再执行为了求出以后的位流而必需的最小限的编码处理。此时，因为产生异常的处理被记录在顺序管理信息中，所以若对其进行分析，则可容易特定异常处理器。因此，容易进行装置的维修管理，可抑制故障引起的装置整体的运行率低下。

另外，在共有存储部中存储的顺序或各处理器中存储的程序中存在异常或故障时，所有处理器中产生相同的异常，停止装置整体的动作。因此，因为这种情况下在产生异常时刻也中断处理，所以不输出异常位流，可容易探明异常原因。

另外，各处理器本身检查执行选择处理时的异常，因为在异常检测时本身停止，所以不必进行并行处理装置中必需的复杂异常检测处理。另外，因为各处理器独立选择接着应执行的处理，所以可以与通常的次处理选择处理一样的要领来容易执行异常发生时的再编码处理，可在任意定时容易地追加追加和删除处理器的功能。

实施例5

根据本发明实施例5的动图像编码装置的特征在于具备具有分散文件系统结构的共有存储部。具体而言，共有存储部包含可彼此独立访问的多个图像存储装置，在动作矢量搜索执行中，各图像存储装置中分散存储编码对象的动图像数据。

图30是表示根据本实施例的动图像编码装置的共有存储部详细结构的图。在图30中，共有存储部402和转接集线器404分别细化图1所示的共有存储部2和网络4。另外，n个处理器401-1～n对应于图1所示的处理器1-1～n，系统管理部403对应于图1所示系统管理部3，图像输入部411对应于图1所示图像输入部11。

图像输入部411包含数字录像机(DVCR)412和盘式录音机413。在数字录像机412中安装记录编码对象的动图像数据的盒状记录媒体。盘式录音机413在原样未编码状态下按每帧以规定的文件形式存储从数字录像机412输出的动图像数据。

共有存储部402包含参数存储装置421、q个图像存储装置422-1～q和位流存储装置423。参数存储装置421存储各处理器401的编码处理必需的控制参数，从所有n个处理器401-1～n来访问。q个图像存储装置422-1～q分散存储各处理器401编码处理必需的动图像数据。分散存储动图像数据的方法细节如后述。位流存储装置423存储编码结果的位流。

共有存储部402中包含的存储装置(在图30中为(q+2)个存储装置)都例如用NAS(Network Attached Storage)等构成，分别独立连接在转接集线器404上。因此，各处理器401可独立访问共有存储部402中包含的存储装置。另外，图像存储装置422仅设置来自处理器401的访问不构成编码处理瓶颈的数量。图像存储装置422的个数q限于满足上述条件，也可以比处理器401的个数n少。例如，在处理器401的个数n为10-20的情况下，图像存储装置422的个数q为2-6。

转接集线器404通过开关结构连接在盘式录音机413、n个处理器401-1～n、参数存储装置421、q个图像存储装置422-1～q和位流存储装置423之间。转接集线器404设成具有来自处理器401的访问不构成编码处理瓶颈的充足数据转换容量。另外，转接集线器404不必都以开关结构连接于连接对象的装置间，至少以开关结构连接在执行动图像编码处理而必需交换数据的装置间就足以。

图31是表示参数存储装置421中存储的控制参数细节的图。如图31所示，控制参数对s个顺序包含顺序属性信息430和顺序管理信息440。顺序管理信息440包含处理器序号441、开始标志442、结束标志443、错误标志444、暂停标志445和计数值446。顺序管理信息440中包含的这些要素与实施例4中描述的相同(参照图23)，所以这里省略说明。

顺序属性信息430作为表示顺序属性的信息，包含顺序序号431、开始时刻432、结束时刻433、GOP结构信息434、服务器名称435、目标比特率436、图像存储装置序号437和位流形成标志438等。顺序序号431表示顺序的序号。开始时刻432和结束时刻433分别以一帧作为单位的时间来表示顺序的开始时刻和结束时刻。GOP结构信息434表示顺序的GOP结构。在图31所示实例中，第一顺序的GOP结构信息表示在GOP中包含三个I图像、包含15个图像、位于GOP开头的图像是I图像。服务器名称435表示编码处理前存储顺序的服务器名称。目标比特率436表示编码顺序时作为目标值设定的比特率。图像存储装置序号437表示编码处理中存储顺序的图像存储装置的序号。在图31所示实例中，图像存储装置序号437取1-q之一值。位流形成标志438表示是否已形成位流。位流形成标志438在已形成位流时为1，在此外的情况下为0。

通常，动图像编码处理品必需最多计算量的处理是动作矢量搜索。因此，根据本实施例的动图像编码装置在第1路线中进行包含动作矢量搜索处理的处理，在第2路线中进行动作矢量搜索处理后的处理，在两个路线处理中编码动图像数据。具体而言，在第1路线中，除动作矢量搜索外，还进行特征提取、场面检测、GOP结构确定、虚拟编码、位分配等处理。在第2路线中，使用第1路线中求出的动作矢量搜索结果来进行原编码。在原编码中，包含帧间差运算、正交变换、量子化、可变长度编码、局域解码、编码控制等处理。另外，在第2路线中，对于第1路线中未得到动作矢量搜索结果的部分宏程序块，也可进行动作矢量搜索。从而，在两个路线处理中进于动图像编码处理的情况下，相对第1路线中动作矢量搜索的计算变为处理瓶颈而言，第2路线中对共有存储部402的访问变为处理的瓶颈。因此，根据本实施例的动图像编码装置进行将动图像数据分散存储在共有存储部402中的处理，作为在执行第1路线处理中，执行第2路线处理的准备。

图32是表示各处理器401的主处理的流程图。n个处理器401-1～n都通过执行图2所示编码处理用程序32，根据图32所示流程图来动作。在进行图32所示处理前，通过系统管理部403的控制，从数字录像机412中读出动图像数据，按每帧以文件形式存储在盘式录音机413中。图32表示系统管理部403启动后的处理器401的动作。

一旦启动处理器401，则首先进行初始化处理(步骤S4101)。在初始化处理中，处理器401进行初始化本身RAM内编码处理用数据(图2所示编码处理用数据33)等处理。接着，处理器401选择包含于第1路线中的处理作为次处理(步骤S4102)，从盘式录音机413中读出应处理的顺序。接着，处理器401对步骤S4103中读出的顺序执行步骤S4102中选择的处理(步骤S4104)。在步骤S4104中，进行特征提取、场面检测、GOP结构确定、动作矢量拾出、虚拟编码、位分配等处理。

之后，处理器401从q个图像存储装置422-1～q中选择一个图像存储装置，将步骤S4102中读出的顺序写入选择的图像存储装置中(步骤S4105)。后述选择图像存储装置的方法。之后，处理器401更新参数存储装置421中存储的图像存储装置序号437(步骤S4106)。例如，在将第i顺序写入第j图像存储装置422-j的情况下，处理器401将值j设定为第i顺序的图像存储装置序号437。之后，处理器401判断是否结束所有第1路线的处理(步骤S4107)。在未结束所有第1路线的处理的情况下(步骤S4107否)，处理器401前进到步骤S4012，再选择执行第1路线的处理。

在结束所有第1路线的处理的情况下(步骤S4107是)，处理器401前进到步骤S4108。此时，处理器选择第2路线中包含的处理作为次处理(步骤S4108)，从参数存储装置412中读出作为次处理对象的顺序的图像存储装置序号437，从该序号的图像存储装置422中读出顺序(步骤S4109)。之后，处理器401对步骤S4109中读出的动图像数据执行步骤S4108中选择的处理(步骤S4110)。在步骤S4110中，进行帧间差运算、正交变换、量子化、可变长度编码、局域解码、编码控制等处理。

接着，处理器401判断步骤S4110的处理中是否产生位流(步骤S4111)，在生成位流的情况下(步骤S4111是)，进行将生成的位流写入位流存储装置423的处理(图33)(步骤S4112)。之后，处理器402判断是否结束所有第2路线的处理(步骤S4113)。在未结束所有第2路线的处理的情况下(步骤S4113否)，处理器401前进到步骤S4018，再选择执行第2路线的处理。在结束所有第2路线的处理的情况下(步骤S4113是)，处理器401结束处理。

从而，在步骤S4102到S4107中，执行第1路线的处理，在步骤S4108到S4113中，执行第2路线的处理。另外，在执行第1路线的处理中，从图像输入部411输入的动图像数据分散写入q个图像存储装置422-1～q。从而，构筑在执行第1路线的处理中，第2路线执行必需的分散文件系统。

在步骤S4105中，从q个图像存储装置422-1～q中选择作为顺序写入目的的图像存储装置的方法中存在如下方法。作为第1方法，有对每个处理器事先确定写入目的的图像存储装置的方法。作为第2方法，有对每个顺序序号事先确定写入目的的图像存储装置的方法。作为第3方法，有将各图像存储装置中存储的顺序个数或帧数存储在参数存储装置421中，各处理器401根据这些信息，动态选择图像存储装置，使动图像数据的存储量在图像存储装置间变均匀的方法。处理器401在步骤S4106中，更新参数存储装置421中包含的图像存储装置序号437。因此，即使在使用上述任一方法的情况下，处理器401都可知道在执行第2路线处理时，处理对象的顺序存储在哪个图像存储装置中。因此，即使第1路线中写入顺序的处理器与第2路线中读出顺序的处理器不同，也可正确执行动图像编码处理。

图33是处理器401的位流写入处理的流程图。下面，将参数存储装置421中存储的第i顺序的位流形成标志438表示为C[I]。在位流写入处理中，处理器401首先将现在处理中的顺序的顺序号431代入变量k，对第k顺序的位流形成标志438设定1(步骤S4201)。之后，处理器401判断k是否为1(步骤S4202)。在k为1的情况下(步骤S4202是)，处理器401为了写入位流的开头部分，形成位流写入目的文件BF，将生成的位流写入形成的文件BF中(步骤S4203)。

在步骤S4202中，在k不为1的情况下(步骤S4202否)，处理器401为了检测是否已生成生成位流前的部分，判断C[1]到C[k-1]是否全部为1(步骤S4204)。在C[1]到C[k-1]全部为1的情况下(步骤S4204是)，处理器401将生成的位流连接到位流写入目的文件BF上(步骤4205)。在此外的情况下(步骤S4204否)，处理器401与位流写入目的文件BF不同地新形成文件Fk，将生成的位流写入文件Fk(步骤S4206)。

处理器401在步骤S4203、S4205和S4206后，都前进到步骤S4207。接着，处理器401为了检测是否已生成生成位流后的部分，求出C[k+1]到C[k+r]全部为1的r(步骤S4207)。之后，处理器401检测r是否大于1(步骤S4208)。在r大于1的情况下(步骤S4208是)，处理器401按正的顺序将文件Fk+1至Fk+r连接到位流写入目的文件BF上，之后，删除文件Fk+1～Fk+r(步骤4209)。处理器401据此完成位流写入处理。

下面，说明根据本实施例的动图像编码装置的效果。通常，在使用多个处理器来进行动图像编码处理的情况下，对数据(尤其是原图像数据)的访问变为处理瓶颈，编码处理时间变长。因此，不进行作为并行进行动图像编码处理时的目标的实时处理。

在根据本实施例的动图像编码装置中，动图像数据中包含的顺序分散存储在多个图像存储装置422-1～q中。另外，各处理器401分别独立访问分散存储的顺序。因此，通过适当分散存储顺序使来自处理器401的访问不冲突，可防止来自处理器401的访问不变为编码处理的瓶颈。

另外，在根据本实施例的动图像编码装置中，从盘式录音机413输入的顺序在动作矢量搜索执行中分散存储在共有存储部402中。动作矢量搜索结束后，处理器401对分散存储的顺序并行执行编码处理。在动作矢量搜索中，计算变为处理瓶颈，相反，在动作矢量搜索后的处理中，输入输出变为处理的瓶颈。因此，在输入输出存在过剩的动作矢量搜索执行中，通过将动图像数据分散存储在多个图像存储装置中，为高速进行输入输出中没有过剩的动作矢量搜索后的处理作准备。从而，可防止动作矢量搜索后的处理中输入输出变为处理的瓶颈。如上所述，根据本实施例的动图像编码装置，可高速进行动图像编码处理。从而，若处理器401的台数足够多，则可实时进行动作矢量搜索以外的动图像编码处理。

另外，在使用多个处理器来并行进行动图像编码处理的情况下，在任意定时生成编码结果的位流。另外，短地分割生成的位流，因为其长度也不一定，所以必需连接生成的位流，有必要形成一条位流。因此，在生成某个位流的处理器连接该位流的方法中，在位流的连接顺序与生成顺序不同的情况下，必需在处理器间取得同步。因此，在该方法中，产生处理器等待其它处理器处理的时间，处理时间变长。

在根据本实施例的动图像编码装置中，处理器401在生成位流的某部分时，在未完成其前的部分时，处理器401将生成的位流作为此后应连接的位流写入位流存储装置423。此时，作为此后应连接的位流的连接处理由其它处理器进行。因此，即使在位流的连接顺序和生成顺序不同的情况下，处理器也可不等待其它处理器的处理来开始可执行的其它处理。因此，可高速进行动图像编码处理。

另外，本发明不限于上述各实施例，可进行各种改变。因为各实施例中使用共同的硬件结构，所以可任意组合各实施例的特征来构成动图像编码装置。因此，可构成具有各实施例特征中任意个特征的动图像编码装置。例如，可构成具有实施例1和3的特征的动图像编码装置，或具有实施例1、4和5的特征的动图像编码装置。另外，动图像编码装置中也可包含一个以上任意数据的处理器，各处理器的运算处理能力也可不同。另外，除实施例5外，也可任意确定处理器与共有存储部之间的连接方式或共有存储部的结构。

在实施例1和2中，可在各处理器中执行不同内容的次处理选择处理品，也可固定部分处理器中的处理。在实施例3中，仅部分处理器对应于选择的次处理来更新程序。或者，在各处理器的RAM等中，存储几个各处理器过去使用过的程序对应于选择的次处理来更新程序时，可以取代共有存储部中存储的程序，使用各处理器中分别存储的程序。在实施例4中，也可在即使执行选择的处理也不生成位流的情况下，检查其处理是否正常结束。或，不仅在将位流写入共有存储部之后，也可在从各处理器的处理整体中任意选择的部位执行计数值更新处理。

Claims (28)

1、一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，

上述各处理部包括：次处理选择部，根据上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行部，对于上述次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择部选择的处理。

2、根据权利要求1所述的动图像编码装置，其特征在于：上述次处理选择部从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一个处理，作为接着应执行的处理。

3、根据权利要求1所述的动图像编码装置，其特征在于：上述各处理部还具备个别存储部，存储各处理部的处理必需的数据，上述处理执行部在执行由上述次处理选择部选择的处理之前，从上述共有存储部中读出该处理所必需的数据后存储在上述个别存储部中，对上述个别存储部中存储的数据执行该处理，从上述个别存储部中读出该处理中得到的数据后，存储在上述共有存储部中。

4、根据权利要求3所述的动图像编码装置，其特征在于：上述处理执行部在执行上述次处理选择部选择的处理之前，在上述个别存储部中未存储该处理所需的数据的情况下，从上述共有存储部中读出该处理所需数据后存储在上述个别存储部中。

5、根据权利要求1所述的动图像编码装置，其特征在于：上述共有存储部还存储上述管理处理部的识别信息用的识别管理信息，上述各处理部还包含根据上述识别管理信息来取得未使用的识别信息的处理部追加部；和释放上述处理部追加部取得的识别信息的处理部删除部，上述次处理选择部和上述处理执行部在释放取得的识别信息前的期间动作。

6、根据权利要求5所述的动图像编码装置，其特征在于：上述处理部删除部在根据上述识别管理信息，判断上述处理部追加部取得的识别信息失效时，释放该识别信息。

7、一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部；和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部存储：编码对象的动图像数据；上述动图像数据编码处理必需的数据；和管理上述处理部的识别信息用的识别管理信息，

上述各处理部包括：处理部追加部，根据上述识别管理信息来取得未使用的识别信息；处理部删除部，释放上述处理部追加部取得的识别信息；和编码执行部，在释放取得的识别信息前的期间，对上述共有存储部中存储的动图像数据执行编码处理。

8、根据权利要求7所述的动图像编码装置，其特征在于：上述处理部删除部根据上述识别管理信息来判断上述处理部追加部取得的识别信息失效时，释放该识别信息。

9、一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据、对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态、传送到上述处理部后由上述处理部执行的多个程序、和表示上述多个程序功能的功能信息；

上述各处理部包括：次处理选择部，从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一处理，作为接着应执行的处理；程序更新部，根据上述共有存储部中存储的功能信息，从上述共有存储部中存储的多个程序中选择用于执行由上述次处理选择部选择的处理的程序，并从上述共有存储部传送选择的程序；个别存储部，存储从上述共有存储部传送的程序；和处理执行部，使用上述个别存储部中存储的程序，执行由上述次处理选择部选择的处理。

10、根据权利要求9所述的动图像编码装置，其特征在于：上述次处理选择部根据上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割后的一单位的动图像数据和接着应对该一单位的动图像数据执行的处理，上述处理执行部对上述次处理选择部选择的一单位动图像数据执行上述次处理选择部选择的处理。

11、根据权利要求9所述的动图像编码装置，其特征在于：上述程序更新部比较上述共有存储部中存储的功能信息和上述次处理选择部选择的处理功能，选择执行该处理用的程序。

12、根据权利要求9所述的动图像编码装置，其特征在于：上述程序更新部比较上述个别存储部中存储的程序功能与上述次处理选择部选择的处理功能，切换是否从上述共有存储部传送选择的程序。

13、一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，

上述各处理部包括：次处理选择部，根据上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行部，对于上述次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择部选择的处理；异常检测部，检测上述处理执行部的处理部产生的异常；和处理停止部，在上述异常检测部检测到异常时，停止上述次处理选择部和上述处理执行部的编码处理。

14、根据权利要求13所述的动图像编码装置，其特征在于：上述异常检测部根据上述处理执行部求得的动图像数据的编码结果，检测上述处理执行部的处理中产生的异常。

15、根据权利要求14所述的动图像编码装置，其特征在于：上述异常检测部根据上述处理执行部求得的动图像数据编码结果的大小，检测上述处理执行部的处理中产生的异常。

16、根据权利要求14所述的动图像编码装置，其特征在于：上述异常检测部通过检查上述处理执行部求得的动图像数据编码结果的语法，检测上述处理执行部的处理中产生的异常。

17、根据权利要求13所述的动图像编码装置，其特征在于：上述异常检测部根据上述处理执行部的处理时间，检测上述处理执行部的处理中产生的异常。

18、根据权利要求17所述的动图像编码装置，其特征在于：上述共有存储部还对分割的动图像数据的各单位存储异常检测用计数值，上述各处理部还具备更新上述计数值的计数值更新部，上述处理执行部在对上述次处理选择部选择的一单位的动图像数据执行上述次处理选择部选择的处理之前，初始化对该一单位动图像数据的上述计数值，上述异常检测部在上述处理执行部的处理完成时，在上述处理执行部初始化的计数值大于规定值时，判断上述处理执行部的处理中产生异常。

19、根据权利要求13所述的动图像编码装置，其特征在于：上述异常检测部在判断上述处理执行部的处理中产生异常时，将产生异常的意思记录为上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，上述次处理选择部根据上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，在选择分割的一单位的动图像数据和应接着对该一单位动图像数据执行的处理时，优先选择记录产生异常意思的处理。

20、一种动图像编码装置，具备并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部包含：多个图像存储部，分散存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和参数存储部，构成为可与上述各图像存储部独立访问，对于分割后的动图像数据的各单位，存储编码处理必需的数据和处理的进行状态，

上述各处理部包括：次处理选择部，根据上述参数存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行部，对于上述次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择部选择的处理。

21、根据权利要求20所述的动图像编码装置，其特征在于：还具备输入编码对象的动图像数据的图像输入部，上述次处理选择部至少在编码处理的过程中将处理的选择方法切换为两个阶段，在第一阶段中，选择包含动作矢量搜索的处理，作为接着应执行的处理，在上述第一阶段后的第二阶段中，作为利用上述第一阶段求出的动作矢量搜索结果，选择未包含已知动作矢量搜索的处理来作为接着应执行的处理，上述处理执行部在上述次处理选择部位于上述第一阶段时，从上述图像输入部读出上述次处理选择部选择的一单位的动图像数据，在执行上述次处理选择部选择的处理的同时，将读出的动图像数据写入上述多个图像存储部中的一图像存储部中，当上述次处理选择部位于上述第二阶段时，从上述图像存储部中读出上述次处理选择部选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择部选择的处理。

22、根据权利要求21所述的动图像编码装置，其特征在于：上述次处理选择部在对从上述图像输入部输入的所有动图像数据选择上述第一阶段处理后，将处理选择方法从上述第一阶段切换为上述第二阶段。

23、根据权利要求20所述的动图像编码装置，其特征在于：上述共有存储部还包含编码结果存储部，构成为可与上述各图像存储部和上述参数存储部独立访问，存储上述动图像数据的编码结果，上述处理执行部在新求出动图像数据的编码结果时，在将比求出部分以前部分的编码结果全部存储在上述编码结果存储部中的情况下，将新求出的编码结果连接于存储于上述编码结果存储部中的编码结果，在此外的情况下，不将新求出的编码结果与存储的编码结果相连接，而写入上述编码结果存储部中。

24、一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部进行数据存储步骤，存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，

上述各处理部进行：次处理选择步骤，根据上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行步骤，对于上述次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择步骤选择的处理。

25、一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部进行数据存储步骤，存储：编码对象的动图像数据；上述动图像数据编码处理必需的数据；和管理上述处理部的识别信息用的识别管理信息，

上述各处理部进行：处理部追加步骤，根据上述识别管理信息来取得未使用的识别信息；处理部删除步骤，释放上述处理部追加步骤取得的识别信息；和编码执行步骤，在释放取得的识别信息前的期间，对上述共有存储部中存储的动图像数据执行编码处理。

26、一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部执行的数据存储步骤，存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据、和对于分割后的动图像数据的各单位，编码处理必需的数据和编码处理的进行状态；

上述共有存储部执行的程序存储步骤，存储：传送到上述处理部后由上述处理部执行的多个程序、和表示上述多个程序功能的功能信息；

上述各处理部执行：次处理选择步骤，从动图像编码处理中包含的多个处理中选择一处理，作为接着应执行的处理；程序更新步骤，根据上述共有存储部中存储的功能信息，从上述共有存储部中存储的多个程序中选择用于执行由上述次处理选择步骤选择的处理的程序，并从上述共有存储部传送选择的程序；个别存储步骤，存储从上述共有存储部传送的程序；和处理执行步骤，使用上述个别存储步骤中存储的程序，执行由上述次处理选择步骤选择的处理。

27、一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部进行数据存储步骤，存储：为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据、和对于分割后的动图像数据的各单位编码处理必需的数据和编码处理的进行状态，

上述各处理部进行：次处理选择步骤，根据上述共有存储部中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；处理执行步骤，对于上述次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择步骤选择的处理；异常检测步骤，检测上述处理执行步骤的处理部产生的异常；和处理停止步骤，在上述异常检测步骤检测到异常时，停止上述次处理选择步骤和上述处理执行步骤的编码处理。

28、一种动图像编码方法，使用并行动作的多个处理部、和从上述处理部共同访问的共有存储部，其特征在于：

上述共有存储部进行：图像存储步骤，分散存储为了独立适用处理而分割成规定单位的动图像数据；和参数存储步骤，为了可与上述图像存储步骤存储的动图像数据独立访问，对于分割后的动图像数据的各单位，存储编码处理必需的数据和处理的进行状态，

上述各处理部进行：次处理选择步骤，根据上述参数存储步骤中存储的编码处理的进行状态，选择分割的一单位的动图像数据和对于该一单位的动图像数据接着应执行的处理；和处理执行步骤，对于上述次处理选择步骤选择的一单位的动图像数据，执行上述次处理选择步骤选择的处理。

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