JP3961654B2

JP3961654B2 - 画像データ復号化装置及び画像データ復号化方法

Info

Publication number: JP3961654B2
Application number: JP35351697A
Authority: JP
Inventors: 道弘福島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2017-12-22
Also published as: JPH11187393A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、符号化された画像データを１つ以上の復号化回路に分配して復号化処理を行なう画像データ復号化装置及び画像データ復号化方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Image Coding Experts Group ）規格で符号化された画像データに対して復号化処理を施す場合、ＭＰ＠ＭＬ（Main Profile at Main Level）程度の画像データであれば１つの復号化回路で処理しきれていた。しかしながら、ＭＰ＠ＨＬ（Main Profile at High Level）になると、１つの復号化回路で処理するには、負荷が重くなると言った問題がある。
【０００３】
一方、近年では、例えば特開平７−２３３９７号公報等にも開示されているように、符号化された画像データをそのスライス毎に分割し、各スライスを予め用意された複数の復号化回路に分配して、それぞれ並列的に復号化処理を行なうことにより、処理速度の向上を図るようにした画像データ復号化装置が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の画像データ復号化装置では、分割された各スライスを、機械的に複数の復号化回路に順番に割り当てる構成となっている。また、分割された各スライスは、その復号化に要する処理量が、それぞれ一定でなくばらついている。このため、特定の復号化回路に処理量の多いスライスが集中して供給されることがあると、全体の処理速度が遅くなるという不都合が生じる。
【０００５】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、復号化に要する処理量の多いスライスが、特定の復号化回路に集中して供給されることを防止し、全体として復号化処理に要する速度のより一層の向上を図り得るようにした極めて良好な画像データ復号化装置及び画像データ復号化方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像データ復号化装置は、符号化された画像データをスライス単位で複数の復号化回路に分配し、並列的に復号化処理を行なうものを対象としている。そして、符号化された画像データをスライス単位で記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された各スライスの先頭の記憶位置を示す情報と各スライス毎に付される識別情報とを対応させたテーブルを作成する作成手段と、この作成手段で作成されたテーブルを参照して記憶手段からスライスを読み取り、複数の復号化回路のうち最初に処理が終了した復号化回路に供給する制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００７】
また、この発明に係る画像データ復号化方法は、上記対象において、符号化された画像データをスライス単位で記憶する記憶工程と、この記憶工程で記憶された各スライスの先頭の記憶位置を示す情報と各スライス毎に付される識別情報とを対応させたテーブルを作成する作成工程と、この作成工程で作成されたテーブルを参照して記憶工程で記憶されたスライスを読み取り、複数の復号化回路のうち最初に処理が終了した復号化回路に供給する制御工程とを備えるようにしたものである。
【０００８】
上記のような構成及び方法によれば、記憶された各スライスの先頭の記憶位置情報と、各スライス毎に付される識別情報とを対応させたテーブルを作成し、このテーブルの内容を参照して記憶されたスライスを読み取り、複数の復号化回路のうち最初に処理が終了した復号化回路に割り当てるようにしている。
【０００９】
このため、従来のように、各スライスを機械的に複数の復号化回路に順番に割り当てる構成に比して、復号化に要する処理量の多いスライスが、特定の復号化回路に集中して供給されることを防止することができ、全体として復号化処理に要する速度のより一層の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。この場合、図１は、ＭＰＥＧ規格で符号化された画像データに、４つの復号化回路を用いて並列的に復号化処理を施す例を示している。すなわち、図１において、符号１１は入力端子で、ＭＰＥＧ規格で符号化された画像データが、フレーム単位で供給されている。
【００１１】
１フレーム分の画像データは、図２（ａ）に示すように、先頭に、シーケンスヘッダ、ＧＯＰ（Group of Picture）ヘッダ及びピクチャヘッダを含むヘッダデータが配され、その後に、１フレームの画像を構成する画像データが、複数のスライスに分割されて配されている。この複数のスライスは、図２（ｂ）に示されるように、１フレームの画像と対応している。
【００１２】
ここで、上記ヘッダデータを構成するシーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ及びピクチャヘッダには、各スライスを復号化する際に用いる共通のパラメータデータが含まれている。また、複数のスライスにも、それぞれの先頭にスライスヘッダが付加されている。そして、この複数のスライスは、それぞれ、そのスライスヘッダ内のＳＳＣ（Slice Start Code）に含まれる垂直位置を表わすバイトの内容によって識別されている。
【００１３】
この実施の形態では、スライスを識別するためのバイトの内容をスライス番号と称することにする。また、スライスは、図２に点線で示すように、マクロブロック単位でさらに複数のスライスに分割されている場合がある。この場合、分割された複数のスライスにもそれぞれスライスヘッダが付加されることになるが、そこに記述されるスライス番号は全て同一となっている。
【００１４】
そして、上記入力端子１１に供給された画像データは、データ制御回路１２に供給される。このデータ制御回路１２は、まず、入力された画像データのヘッダデータと複数のスライスとを、順次入力バッファ１３に出力して書き込むように動作する。この場合、入力バッファ１３には、例えば図３（ａ）に示すように、ヘッダデータ及び各スライスが書き込まれる。
【００１５】
このとき、データ制御回路１２は、入力バッファ１３上でヘッダデータの先頭が記録された位置と、各スライスの先頭が記録された位置、つまり、図３（ａ）に斜線で示す位置を、入力バッファ１３上のアドレスとして検知している。
【００１６】
ただし、スライスについては、相互にスライス番号を異にする各スライスの先頭が記録されたアドレスが検知されるだけで、同一スライス番号の付加された全てのスライスの先頭記録位置までもが検知されることがないように制御されている。
【００１７】
この制御は、入力された全てのスライスヘッダからそこに含まれるスライス番号を読み取り、読み取ったスライス番号が１つ前に読み取ったスライス番号と等しいスライスに対して、その先頭記録位置を検知せず、読み取ったスライス番号が前回読み取ったスライス番号と異なるスライスに対してのみ、その先頭記録位置を検知することによって実現される。
【００１８】
そして、上記データ制御回路１２は、上記のように検知した各アドレスに基づいて、図３（ｂ）に示すように、入力バッファ１３上におけるヘッダデータの先頭が記録されたアドレスと、スライス番号の異なる各スライスの先頭が記録されたアドレスとを示すテーブルを作成し、テーブルメモリ１４に格納させる。
【００１９】
このテーブメモリ１４の内容は、復号化制御回路１５に読み取られる。このため、復号化制御回路１５は、テーブルメモリ１４を参照することにより、どのスライス番号のスライスが、入力バッファ１３のどのアドレスから書き込まれているかを認識することが可能となる。
【００２０】
ここで、復号化制御回路１５は、テーブルメモリ１４を参照して、入力バッファ１３上におけるヘッダデータの先頭が記録されたアドレスを読み取り、ヘッダ復号化回路１６に出力する。このヘッダ復号化回路１６は、入力されたアドレスに基づいて、入力バッファ１３からヘッダデータを読み取り、それを復号化処理することによって、各スライスを復号化する際に用いる共通のパラメータデータを生成する。
【００２１】
このヘッダ復号化回路１６で生成されたパラメータデータは、複数（図示の場合は４つ）のスライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０にそれぞれ供給され、スライス単位での復号化処理に供される。
【００２２】
その後、上記復号化制御回路１５は、テーブルメモリ１４を参照して、相互にスライス番号の異なる４つのスライスの先頭記録アドレスを読み取り、各スライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０にそれぞれ供給する。例えば、スライス番号１，２，３，４のスライスの各先頭記録アドレスを、スライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０にそれぞれ供給している。
【００２３】
すると、各スライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０は、それぞれ、入力されたアドレスに基づいて、入力バッファ１３から対応するスライスを読み取り、上記パラメータデータ及びデコードメモリ２１を用いて、各スライスの復号化処理を実行する。
【００２４】
このとき、復号化制御回路１５は、各スライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０の処理状態を監視しており、復号化処理の終了したスライス単位復号化回路１７，１８，１９または２０に対して、次に復号化処理すべきスライスの先頭記録アドレスを出力する。
【００２５】
例えば、スライス単位復号化回路１９の復号化処理が一番最初に終了したとすると、復号化制御回路１５は、次に復号化処理すべきスライス番号５のスライスの先頭記録アドレスを、スライス単位復号化回路１９に出力するように制御している。
【００２６】
このような復号化処理が繰り返されることにより、デコードメモリ２２には、復号化された画像データが蓄積される。そして、このデコードメモリ２１に蓄積された復号化画像データが、復号化画像読出回路２２によって読み取られ、出力端子２３から取り出されて画像表示に供される。
【００２７】
上記した実施の形態によれば、ヘッダデータ及び各スライスの入力バッファ１３上における先頭記録アドレスをテーブルメモリ１４に記録しておき、このテーブルメモリ１４の内容を参照することにより、復号化制御回路１５が、４つのスライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０のうち復号化処理の終了した回路に対して、次に復号化すべきスライスを割り当てるようにしている。
【００２８】
このため、従来のように、各スライスを機械的に複数の復号化回路に順番に割り当てる構成に比して、復号化に要する処理量の多いスライスが、特定の復号化回路に集中して供給されることを防止することができ、全体として復号化処理に要する速度のより一層の向上を図ることが可能となる。
【００２９】
図４は、上記した実施の形態の変形例を示している。すなわち、図１に示したヘッダ復号化回路１６を削除し、各スライス単位復号化回路１７，１８，１９，２０に、それぞれ、ヘッダデータの復号化処理も行なえる機能を付加したものである。
【００３０】
この場合、復号化制御回路１５によってスライス単位復号化回路１７にヘッダデータが割り当てられたとすると、スライス単位復号化回路１７は、ヘッダデータを復号化して得られたパラメータデータを、自己の復号化処理に利用するとともに、他のスライス単位復号化回路１８，１９，２０にも供給する。
【００３１】
つまり、この変形例では、１フレームの画像データに付加されたヘッダデータを復号化処理する回路は、例えば、そのフレームの１つ前のフレームのスライスに対する復号化処理が最初に終了したスライス単位復号化回路１７，１８，１９または２０となる。
【００３２】
上記した実施の形態及びその変形例では、１フレームの画像データを復号化処理して、図示しないモニタの１画面に表示することについて説明している。ここで、例えば、図５に示すように、画像ａ，ｂに対応する１フレーム分の画像データが、２つの入力バッファにそれぞれスライス単位で書き込まれている状態において、各スライスとその入力バッファ上における先頭記録アドレスとを対応させたテーブルを作成すれば、各スライスをａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２，……，ａｎ，ｂｎのように交互に読み出して復号化処理することが可能となる。そして、このようにすれば、復号化処理して得られたスライス単位の画像データをそのままモニタ表示用に変換するだけで、２つの画像ａ，ｂを、モニタの画面を水平方向に略等分に分割した各領域にそれぞれ表示させることが可能となる。
【００３３】
これに対し、従来のように、各スライスとその入力バッファ上における先頭記録アドレスとを対応させたテーブルを作成しない場合には、図６に示すように、まず、画像ａのスライスａ１〜ａｎを入力バッファから順次読み出して復号化処理を施し、その復号化データをフレームバッファに記録させる。その後、画像ｂのスライスｂ１〜ｂｎを入力バッファから順次読み出して復号化処理を施し、その復号化データと、フレームバッファの復号化データとを併せることにより、モニタに２画面表示させている。つまり、テーブルを作成することにより、フレームバッファを削減することが可能となる。
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、復号化に要する処理量の多いスライスが、特定の復号化回路に集中して供給されることを防止し、全体として復号化処理に要する速度のより一層の向上を図り得るようにした極めて良好な画像データ復号化装置及び画像データ復号化方法を提供することができる。
【００３５】
また、スライス単位で復号制御を行なうことで、複数の画像を同時に復号する際に、復号の順序を気にせずに済み、その結果として、合成出力のためのフレームバッファを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すブロック構成図。
【図２】１フレーム分の画像データの構成を示す図。
【図３】同実施の形態の要部を説明するために示す図。
【図４】同実施の形態の変形例を示すブロック構成図。
【図５】同実施の形態の他の変形例を説明するための図。
【図６】従来の問題点を説明するための図。
【符号の説明】
１１…入力端子、
１２…データ制御回路、
１３…入力バッファ、
１４…テーブルメモリ、
１５…復号化制御回路、
１６…ヘッダ復号化回路、
１７〜２０…スライス単位復号化回路、
２１…デコードメモリ、
２２…復号化画像読出回路、
２３…出力端子。

Claims

符号化された画像データをスライス単位で複数の復号化回路に分配し、並列的に復号化処理を行なう画像データ復号化装置において、
前記符号化された画像データをスライス単位で記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された各スライスの先頭の記憶位置を示す情報と、各スライス毎に付される識別情報とを対応させたテーブルを作成する作成手段と、
この作成手段で作成されたテーブルを参照して前記記憶手段からスライスを読み取り、前記複数の復号化回路のうち最初に処理が終了した復号化回路に供給する制御手段とを具備してなることを特徴とする画像データ復号化装置。
前記複数の復号化回路は、それぞれ、前記符号化された画像データにフレーム毎に付加されるヘッダデータを復号化処理する機能を有し、いずれかの復号化回路が前記ヘッダデータを復号化処理して得られたデータが、他の復号化回路に供給されることを特徴とする請求項１記載の画像データ復号化装置。
符号化された画像データをスライス単位で複数の復号化回路に分配し、並列的に復号化処理を行なう画像データ復号化方法において、
前記符号化された画像データをスライス単位で記憶する記憶工程と、
この記憶工程で記憶された各スライスの先頭の記憶位置を示す情報と、各スライス毎に付される識別情報とを対応させたテーブルを作成する作成工程と、
この作成工程で作成されたテーブルを参照して前記記憶工程で記憶されたスライスを読み取り、前記複数の復号化回路のうち最初に処理が終了した復号化回路に供給する制御工程とを具備してなることを特徴とする画像データ復号化方法。