JP2006042364A - ビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置及びビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに分け、それぞれのマクロブロックを所定サイズのパーティションに分割する分割部1100と、それぞれ独立的にアクセス可能な少なくとも一つ以上のメモリバンクを備える保存部1120と、パーティションのうち互いに隣接したパーティションを、メモリバンクのうち相異なるメモリバンクに対応させるメモリ割り当て部1110と、を備える。
【選択図】 図11A
Description
図1に示すように、デコーダの速度を向上させるために、エントロピー復号化器(P1)105、予測部(P2)110及びデブロックフィルタ(P3)115が、マクロブロック単位のパイプラインを通じて動作する。マクロブロック単位のパイプライン動作のコントロールと、映像データのヘッダ情報の解析は、RISCコア(P0)100が担当する。
PCIスレーブインターフェースを通じてNAL(Network Abstraction Layer)ビデオビットストリームが入力される。このストリームは、RISCコア100により必要なデータ単位に分離され、エントロピー復号化器(P1)105でエントロピーデコーディングされて、パーサバッファ140に保存される。速い処理を実現するために、RISCコア100とエントロピー復号化器105とは、別途のパーサバッファにデータを保存する。
図1及び図2に示すように、予測部110は、最小4×4バイトサイズのパーティションから16×16バイトサイズのパーティションまで、多様なブロックの大きさ単位で予測を行う。例えば、サブマクロブロックは、マクロブロックを8×8バイトサイズ単位のパーティションに分割した場合に、それぞれの8×8単位ブロックを示し、必要に応じて予測部110は、サブマクロブロックを8×4、4×8または4×4バイトサイズに分けて予測に利用する。
バーストモード(連続記録/再生方法)は、DMA(Direct Memory Access)を通じて外部バッファで1回に多量のデータを読み取ることによって、バスの使用効率を向上させる方法である。
図4は、映像(PICTURE)データをメモリ(MEMORY)に保存する方法を示す図面である。図4に示す映像データをメモリに保存する方法は、M×Nサイズの映像データを順次走査の順に読みとってメモリに順次に保存する。
これにより、映像データの記録/再生にかかる総サイクル数を減少できる。
図7及び図8は、本発明によるメモリマッピング方法の一実施形態を示す図面である。
図9に示すように、メモリ(MEMORY)920は互いに独立したアドレスアクセス構造を持つ4個のメモリバンク(BANK)922、924、926、928で構成される。デコーダコア900とメモリコントローラ910とは、mビットサイズのバスで連結され、メモリコントローラ910とメモリ920とは、nビットサイズのバスで連結される。メモリとしてSDRAMを使用する場合に、mとnとは同じ値を持ち、DDR(Doble Data Rate)SDRAMを使用する場合、mはnの2倍である。なぜなら、DDR SDRAMは、一クロックサイクルに2回のデータアクセスが可能であるからである。
図11Aは、本発明によるメモリマッピング装置の構成を示す図面である。
分割部1100は、映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに分割する。一般的に、マクロブロックのサイズは16×16バイトである。なお、マクロブロックについては、図2で説明した。また分割部1100は、それぞれのマクロブロックを所定サイズのパーティションに分割する。パーティションのサイズは、バーストモードで1回のアドレス要請後、連続してアクセス可能なデータのサイズである。例えば、64ビット(8バイト)のデータバスを使用して、図3Aに示したバーストモード方法を使用する場合に、パーティションのサイズは8バイトであり、図3Bの場合には、32バイト(8×4)であり、図3Cの場合には、64バイト(8×8)である。
なお、メモリマッピング装置は、パーティションとメモリバンクのアドレスとの対応関係を表すアドレス対応参照表を生成し、かつ管理するアドレス対応部をさらに備えていてもよい。
図11Bを参照すれば、メモリマッピング装置は、メモリ割り当て部1150、アドレス発生部1160、保存部1170及びデータアクセス部1180で構成される。
図12に示すように、分割部1100は、映像データをマクロブロックに区分する(S1200)。そして、分割部1100は、マクロブロックを、バーストモードでのデータ基本伝送単位であるパーティションに分割する(S1210)。
なお、映像データの所定位置のデータが必要ならば、所定位置の実際のアドレスを求め、この求めた実際のアドレスに基づいて保存部1120にデータを要請して、データを受信するステップを含んでいても良い。
また、ステップS1210は、それぞれのマクロブロックを奇数フィールド及び偶数フィールドに区分した後、奇数フィールド及び偶数フィールド別にマクロブロックを所定サイズのパーティションに分割してもよい。
映像データをマクロブロックに区分する。そして、マクロブロックを、バーストモードでのデータ基本伝送単位であるパーティションに分割する。
図14に示すように、バーストモードは64ビットのデータバスを使用し、図3Bのバーストモードを使用する。したがって、バーストモードのアクセス基本単位であるパーティションのサイズは4×8バイトである。したがって、マクロブロックは、8個のパーティションに分割される。
図15に示すように、4:2:0 chromaサンプリング方式により映像情報を表示する場合、8×8バイトサイズのCb及びCr成分の各ラインは互いに対をなして配置される。それにより、図15に示すように8×16バイトサイズのブロックが生成され、分割部1100は、このブロックを4×8バイトサイズのパーティションに分割する。そして、メモリ割り当て部1110は、隣接したパーティションを相異なるメモリバンク0〜3に対応させる。
図17は、本発明によるフレーム単位メモリマッピング方法で、フィールド単位の動き予測補償を行うために、ビデオデコーダが4×4サイズのパーティションに対してフィールド構造の参照ブロックをアクセスする方法の一実施形態を示す図面である。
なお、分割部1100は、映像データを第1マクロブロックに分割し、第1マクロブロックを奇数フィールド及び偶数フィールドに区分した後、奇数フィールド及び偶数フィールドで構成される第2マクロブロックを、所定サイズのパーティションに分割する。
図18に示すように、映像データをパリティのフィールドデータ同士で集束して4×8バイトサイズのパーティションに分ける。基本的にH.264の場合は、4×4ブロックの小さなブロックのアクセスも必要であるので、図18では、4×4より大きくて最も小さな基本単位の4×8サイズのブロックに分けた。この場合に、一つのマクロブロックは、8個のパーティションに分けられる。
図19は、フィールドchromaデータをメモリにマッピングする方法を示す図面である。
図22Aに示すように、メモリマッピング装置は、符号化方法把握部2270、分割部2275、メモリ割り当て部2280、保存部2285で構成される。
保存部2285は、図11Aで説明した保存部1120とその構成と機能が同一であるので、ここで詳細な説明は省略する。
分割部2275は、映像データをマクロブロックに分割する。そして、符号化方法把握部2270により映像データの符号化方法がフレーム単位の符号化方法と把握されれば、分割部2275は、マクロブロックをフレーム単位のパーティションに分割する(図14及び図15)。一方、符号化方法把握部2270により、映像データの符号化方法がフィールド単位の符号化方法と把握されれば、分割部2275は、マクロブロックをフィールド単位のパーティションに分割する(図18及び図19)。
図22Bに示すように、符号化方法把握部2270は、映像データの符号化方法を解析する(S2200)。分割部2275は、ブロック単位のビデオ予測符号化器に適用するために、映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに区分する(S2205)。符号化方法把握部2270は、符号化された映像にフレームデータのみ存在しているかどうかを検査する(S2210)。ここで、フレームデータは、偶数フィールド及び奇数フィールドからなり、動き補償時、フレーム単位の予測のみ行われるとき、フレーム映像のみ存在するものとする。
図10に示した独立的にアクセス可能なメモリバンクを利用して遅延発生を減らすためには、特定ハードウェアモジュールが現在メモリをアクセスする途中で、他のモジュールがメモリをアクセスしてはならないという仮定が必要である。そのために、メモリアクセスが多く必要なデータと、そうでないデータとを分離して、独立したメモリに保存する必要がある。
図24を参照すれば、4×4サイズのパーティションから16×16サイズのパーティションに対する動き予測補償にかかる総サイクルが図示されており、あらゆる場合において、本発明によるメモリマッピング方法で総サイクルが顕著に減少するということが分かる。
910 メモリコントローラ
920 メモリ
922,924,926,928 メモリバンク
1008 アドレスバス
1100,2275 分割部
1110,1150 メモリ割り当て部
1120,1170,2285 保存部
1160 アドレス発生部
1180 データアクセス部
2270 符号化方法把握部
2280 メモリ割り当て部
2300 デコーダコア
2310,2310 メモリ
2330,2340 バス
Claims (23)
- 映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに分け、前記それぞれのマクロブロックを所定サイズのパーティションに分割する分割部と、
それぞれ独立的にアクセス可能な一つ以上のメモリバンクを備える保存部と、
前記パーティションのうち互いに隣接したパーティションを、前記メモリバンクのうち相異なるメモリバンクに対応させるメモリ割り当て部と、
を備えることを特徴とするビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。 - 前記メモリ割り当て部は、前記パーティションと前記メモリバンクのアドレスとの対応関係を表すアドレス対応参照表を生成し、かつ管理することを特徴とする請求項1に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記分割部は、バーストモードで1回のアドレス割り当て後、連続してアクセス可能なデータサイズのパーティションに前記マクロブロックを分割することを特徴とする請求項1に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記分割部は、映像を16×16バイトサイズのマクロブロックに分割し、このマクロブロックを4×8バイトサイズのパーティションに分割することを特徴とする請求項1に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記保存部は、4個のメモリバンクで構成され、それぞれのメモリバンクは、独立的にデータを記録/再生することを特徴とする請求項1に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記分割部は、chromaデータのCb及びCr成分を飛越し走査方法で配置した映像データを作った後、前記映像データをマクロブロックに分け、前記マクロブロックを所定サイズのパーティションに分割することを特徴とする請求項1に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記分割部は、前記映像データを第1マクロブロックに分割し、この第1マクロブロックを奇数フィールド及び偶数フィールドに区分した後、前記奇数フィールド及び前記偶数フィールドで構成される第2マクロブロックを、所定サイズのパーティションに分割することを特徴とする請求項1に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- それぞれ独立的にアクセス可能な一つ以上のメモリバンクで構成される保存部と、
映像データのマクロブロックを構成するパーティションのうち、隣接したパーティションを、前記メモリバンクのうち相異なるメモリバンクに対応させ、前記パーティションと前記メモリバンクのアドレスとの対応関係を表すアドレス対応参照表を生成し、かつ管理するメモリ割り当て部と、
前記映像データの所定位置のデータが属するマクロブロック及びパーティション位置を把握し、前記把握されたマクロブロック及びパーティションの位置情報に基づいて前記アドレス対応参照表を参照して、前記所定位置のデータが保存された前記メモリバンクのアドレスを生成するアドレス発生部と、
を備えることを特徴とするビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。 - 前記映像データの所定位置のデータが位置したメモリバンクのアドレスが、前記アドレス発生部により生成されれば、この生成されたアドレスに基づいて前記保存部から該当するデータを読み出すデータアクセス部をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載のデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記メモリ割り当て部は、前記映像データを構成するそれぞれのマクロブロック及び前記マクロブロックを構成するパーティションに対して、それぞれ固有のインデックス番号を付与し、このインデックス番号と前記メモリバンクのアドレスとの関係を表すアドレス対応参照表を生成し、かつ管理することを特徴とする請求項8に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記パーティションの大きさは、バーストモードで1回のアドレス割り当て後、連続してアクセス可能なデータサイズであることを特徴とする請求項8に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 映像データの符号化方式がフレーム単位であるか、フィールド単位であるかを把握する符号化方法把握部と、
前記映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに分割し、前記符号化方式がフレーム単位であれば、前記マクロブロックを前記フレーム単位のパーティションに分割し、前記符号化方式がフィールド単位であれば、前記マクロブロックを前記フィールド単位のパーティションに分割する分割部と、
それぞれ独立的にアクセス可能な一つ以上のメモリバンクを備える保存部と、
前記パーティションのうち互いに隣接したパーティションを、前記メモリバンクのうち相異なるメモリバンクに対応させるメモリ割り当て部と、
を備えることを特徴とするビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。 - 前記パーティションと前記メモリバンクのアドレスとの対応関係を表すアドレス対応参照表を生成し、かつ管理するアドレス対応部をさらに備えることを特徴とする請求項12に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 前記分割部は、バーストモードで1回のアドレス割り当て後、連続してアクセス可能なデータサイズのパーティションに前記マクロブロックを分割することを特徴とする請求項12に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング装置。
- 映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに分けるステップと、
前記マクロブロックを所定サイズのパーティションに分割するステップと、
前記パーティションのうち隣接したパーティションを、それぞれ独立的にアクセス可能な一つ以上のメモリバンクのうち、相異なるメモリバンクに対応させるステップと、
前記パーティションと対応するメモリバンクのアドレスと、前記パーティションの対応関係を表すアドレス対応参照表とを生成し、かつ管理するステップと、
を含むことを特徴とするビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。 - 前記パーティションの大きさは、バーストモードで1回のアドレス割り当て後、連続してアクセス可能なデータサイズであることを特徴とする請求項15に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。
- 前記パーティション分割ステップは、前記マクロブロックを奇数フィールド及び偶数フィールドに区分した後、前記奇数フィールド及び偶数フィールド別に前記マクロブロックを所定サイズのパーティションに分割することを特徴とする請求項15に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。
- 映像データのマクロブロックを構成するパーティションのうち隣接したパーティションを、それぞれ独立的にアクセス可能なメモリバンクのうち、相異なるメモリバンクに保存するステップと、
前記パーティションと対応するメモリバンクのアドレスと、前記パーティション間の対応関係を表すアドレス対応参照表とを生成し、かつ管理するステップと、
前記映像データの所定位置のデータが属するマクロブロック及びパーティションの位置を把握し、前記把握したパーティション位置情報に基づいて、前記所定位置のデータを含むパーティションが位置したメモリバンクのアドレスを、前記アドレス対応参照表を参照して生成するステップと、
を含むことを特徴とするビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。 - 前記映像データの所定位置のデータが位置した前記メモリバンクのアドレスが生成されれば、この生成したアドレスに基づいて、前記メモリバンクから該当するデータを読み出すステップをさらに含むことを特徴とする請求項18に記載のデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。
- 前記パーティションの大きさは、バーストモードで1回のアドレス割り当て後、連続してアクセス可能なデータサイズであることを特徴とする請求項18に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。
- 映像データの符号化方式がフレーム単位であるか、フィールド単位であるかを把握するステップと、
前記映像データを符号化の基本単位であるマクロブロックに分割し、前記符号化方式がフレーム単位であれば、前記マクロブロックをフレーム単位のパーティションに分割し、前記符号化方式がフィールド単位であれば、前記マクロブロックを前記フィールド単位のパーティションに分割するステップと、
前記パーティションのうち互いに隣接したパーティションを、それぞれ独立的にアクセス可能なメモリバンクのうち、相異なるメモリバンクに対応させるステップと、
を含むことを特徴とするビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。 - 前記パーティションと対応される前記メモリバンクのアドレスと、前記パーティション間の対応関係を表すアドレス対応参照表とを生成し、かつ管理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項21に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。
- 前記パーティションの大きさは、バーストモードで1回のアドレス割り当て後、連続してアクセス可能なデータサイズであることを特徴とする請求項21に記載のビデオデコーダ/エンコーダでのメモリマッピング方法。
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