JP5302769B2 - スキャン変換装置及び画像符号化装置及びそれらの制御方法 - Google Patents
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Description
Temp = ScanOrder[x-1]
ScanOrder[x-1] = ScanOrder[x]
ScanOrder[x] = Temp
一方、統計情報ScanTotals[x]とScanTotals[x-1]とを入れ替えるため、例えば下記のような演算を行う。
Temp = ScanTotals[x-1]
ScanTotals[x-1] = ScanTotals[x]
ScanTotals[x] = Temp
2次元配列のN個のデータで構成されるブロック内をスキャンし、有意データを前方、非有意データを後方に偏るように1次元配列データに並べ替えるスキャン変換装置であって、
前記ブロック内の各データの位置を示す位置情報と、当該各データの位置における有意データとなる出現頻度を示す統計情報とをペアにして、前記統計情報について降順に並べられた並び替え情報を設定する設定手段と、
それぞれが、与えられたブロックを構成するN個のデータを、前記並べ替え情報における前記位置情報に従って該当するデータを順番に読出し、1次元配列データとして出力すると共に、読出したデータが有意データであるか否かを示す情報を出力する、互いに並列に実行が可能なM個(2≦M≦N/2)のスキャン変換手段と、
前記M個のスキャン変換手段のいずれかから、第i番目のデータが有意データであることを示す情報が出力されたとき、前記第i番目の位置に対応する統計情報を更新する統計情報更新手段と、
該統計情報更新手段による更新結果、更新対象となった統計情報と順位が1つ前の統計情報との関係が非降順関係となった場合、非降順関係になった統計情報を持つ2つの並び替え情報を交換する交換手段と、
前記M個のスキャン変換手段のそれぞれは、第1乃至第Mのスキャン変換手段として優先順位が割り当てられ、それぞれのスキャン変換手段を、それぞれより1つ順位が高いスキャン変換手段よりも、少なくとも2つのデータ分だけ遅いタイミングで、データのスキャンを開始させる制御手段とを備える。
まず、本実施形態が産業上利用され得る形態として、画像を符号化する機能、符号化された画像を復号する機能を有する画像処理装置について説明する。画像を符号化する機能は、デジタルカメラやデジタルカムコーダが有する撮像素子から読み出された画像や、ネットワークを介して受信した画像を、符号化対象とする。
図2(a)は、符号化部1211の詳細な機能構成例を示すブロック図である。図2(a)に示した各部はハードウェアでもって構成されているものとするが、その一部、若しくは全部をコンピュータプログラムで実現しても良い。
次に、復号部1213を図2(b)を参照して説明する。なお、同図に示した各部はハードウェアでもって構成されているものとするが、その一部若しくは全部をコンピュータプログラムで実現しても良い。復号部1213には、画像毎の符号化ストリームが入力される。エントロピー復号部1107は、入力した符号化ストリームの符号語を復号し、予測変換係数誤差データを得る。復号された予測変換係数誤差データデータは、逆スキャン変換部1106において、逆スキャン変換を施し、1次元スキャン順序から2次元スキャン順序を変換する。次に、予測復号部1105において、予測変換係数誤差データに予測誤差を加算する、量子化変換係数を得る。その後、逆量子化部1104において、逆量子化を施し、逆直交変換部1103において、逆直交変換を施して、色空間データに復元する。以上の処理によってMBデータが復元できる。MB結合部1102は、各MBデータを結合して1つのタイルを復元する。タイル結合部1101は、各タイルを結合し、画像に復元する。
本第1の実施形態のスキャン変換部206は、複数(実施形態では2つ)のブロックの変換係数を同時に実行する。スキャン変換の対象となるデータは、先に説明したとおり、量子化されたブロック変換係数や予測符号化されたブロック(1ブロック=4×4個の変換係数)である。そして、ブロック毎にスキャン順序が更新され、スキャン順序やスキャン順序の更新に伴う付加情報は因果的に決定される。
(A、B)→(C、D)→(E、F)→(G,H)→(I、J)→(K、L)→(M、L)→(O、P)
以下、復号装置における逆スキャン変換部1106について説明する。すなわち、実施形態における逆スキャン変換部1106は、1ブロック分の1次元配列データの2次元配列に戻す逆スキャン変換を、複数ブロックに対して並列に処理する。ここで、逆スキャン変換対象となるデータは、符号化されたビットスリームのエントロピー復号して得られたブロック変換係数である(図2(b)参照)。そして、ブロック毎にスキャン順序が更新され、スキャン順序やスキャン順序の更新に伴う付加情報は因果的に決定される。
第2の実施形態に係るスキャン変換部206の構成と処理を図9に従って説明する。本第2の実施形態でも、スキャン変換処理の並列数は“2”の例である。図1と異なるのは、制御部105の無くなり、代わりに制御部1305、及び、スイッチ1301が追加された点である。それ以外は同じであり、その且つ同様の機能を有するものとして同符号を付し、その説明は省略する。
上記の第1,第2の実施形態では、2つのスキャン変換部の一方が、他方のそれより2個の変換係数分だけ遅れてスキャン変換を行うものであった。本第3の実施形態では、2つのスキャン変換部の置換処理に時間差を無くし、その代わりに一方のスキャン変換部の出力タイミングを制御する例を図12を用いて説明する。
第i番目のデータを並べ替え行う際の直前のタイミングで並べ替えを行ったデータを保持する保持部(保持部411に相当)と、
自身より高い優先順位にあるスキャン変換部中の、第i番目のデータが有意データであることを示す情報を出力したスキャン変換部の個数Lをカウントする計数部(第3の実施形態では、並列数が2であり、第2のスキャン変換部よりも高い優先順位にあるのは第1のスキャン変換部の1つだけであるので、単純にS1が“0”か“1”かで良かった)と、
『ScanTotals[i-1]≧ScanTotals[i]+L』の関係を満たすか否かを判定する判定部(第1の判定部420に相当)と、
この判定部の判定結果が、『ScanTotals[i-1]≧ScanTotals[i]+L』の関係を満たすことを示す場合、前記保持部に保持されたデータを出力した後に、今回並べ替えられたデータを前記保持部に保持させ、判定部の判定結果が、『ScanTotals[i-1]<ScanTotals[i]+L』であることを示す場合には、今回並べ替えられたデータを出力した後に、保持部に保持されたデータを出力する選択部(選択部412に相当)を備えればよい。
Claims (8)
- 2次元配列のN個のデータで構成されるブロック内をスキャンし、有意データを前方、非有意データを後方に偏るように1次元配列データに並べ替えるスキャン変換装置であって、
前記ブロック内の各データの位置を示す位置情報と、当該各データの位置における有意データとなる出現頻度を示す統計情報とをペアにして、前記統計情報について降順に並べられた並び替え情報を設定する設定手段と、
それぞれが、与えられたブロックを構成するN個のデータを、前記並べ替え情報における前記位置情報に従って該当するデータを順番に読出し、1次元配列データとして出力すると共に、読出したデータが有意データであるか否かを示す情報を出力する、互いに並列に実行が可能なM個(2≦M≦N/2)のスキャン変換手段と、
前記M個のスキャン変換手段のいずれかから、第i番目のデータが有意データであることを示す情報が出力されたとき、前記第i番目の位置に対応する統計情報を更新する統計情報更新手段と、
該統計情報更新手段による更新結果、更新対象となった統計情報と順位が1つ前の統計情報との関係が非降順関係となった場合、非降順関係になった統計情報を持つ2つの並び替え情報を交換する交換手段と、
前記M個のスキャン変換手段のそれぞれは、第1乃至第Mのスキャン変換手段として優先順位が割り当てられ、それぞれのスキャン変換手段を、それぞれより1つ順位が高いスキャン変換手段よりも、少なくとも2つのデータ分だけ遅いタイミングで、データのスキャンを開始させる制御手段と
を備えることを特徴とするスキャン変換装置。 - 画像データを符号化する画像符号化装置であって、
画像をn行m列より構成されるブロックの単位に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段より出力されるブロックの単位で直交変換を施し、変換係数を出力する直交変換手段と、
前記直交変換手段により出力されるM個のブロックの変換係数を、並列に並び替える請求項1に記載のスキャン変換装置と、
前記スキャン変換装置より出力されるM個のブロックの変換係数に対して、エントロピー符号化を施し符号化ストリームを出力するエントロピー符号化手段と
を有することを特徴とする画像符号化装置。 - 2次元配列のN個のデータで構成されるブロック内をスキャンし、有意データを前方、非有意データを後方に偏るように1次元配列データに並べ替えるスキャン変換装置であって、
前記ブロック内の各データの位置を示す位置情報と、当該各データの位置における有意データとなる出現頻度を示す統計情報とをペアにして、前記統計情報について降順に並べられた並び替え情報を設定する設定手段と、
それぞれが、与えられたブロックを構成するN個のデータを、前記並べ替え情報における前記位置情報に従って該当するデータを順番に読出し、1次元配列データとして出力すると共に、読出したデータが有意データであるか否かを示す情報を出力する、互いに並列に実行が可能なM個(2≦M)のスキャン変換手段と、
前記M個のスキャン変換手段が並列に第i番目のデータを並べ替えした際に、当該第i番目のデータが有意データであることを示す情報を出力したスキャン変換手段の個数に対応して、前記第i番目の位置に対応する統計情報を更新する統計情報更新手段と、
該統計情報更新手段による更新結果、更新対象となった統計情報と順位が1つ前の統計情報との関係が非降順関係となった場合、非降順関係になった統計情報を持つ2つの並び替え情報を交換する交換手段とを備え、
前記M個のスキャン変換手段のそれぞれは、第1乃至第Mのスキャン変換手段として優先順位が割り当てられ、それぞれのスキャン変換手段は、
第i番目のデータを並べ替え行う際の直前のタイミングで並べ替えを行ったデータを保持する保持手段と、
第i番目のデータが有意データであることを示す情報を出力した、自身より高い優先順位にあるスキャン変換手段の個数をL、第i番目の統計情報をScanTotals[i]としたとき、『ScanTotals[i-1]≧ScanTotals[i]+L』の関係を満たすか否かを判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果が、『ScanTotals[i-1]≧ScanTotals[i]+L』の関係を満たすことを示す場合、前記保持手段に保持されたデータを出力した後に、今回並べ替えられたデータを前記保持手段に保持させ、
前記判定手段の判定結果が、『ScanTotals[i-1]<ScanTotals[i]+L』であることを示す場合、今回並べ替えられたデータを出力する選択手段と
を備えることを特徴とするスキャン変換装置。 - 画像データを符号化する画像符号化装置であって、
画像をn行m列より構成されるブロックの単位に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段より出力されるブロックの単位で直交変換を施し、変換係数を出力する直交変換手段と、
前記直交変換より出力されるM個のブロックの変換係数を、並列に並び替える請求項3に記載のスキャン変換装置と、
前記スキャン変換装置より出力されるM個のブロックの変換係数に対して、エントロピー符号化を施し符号化ストリームを出力するエントロピー符号化手段と
を有することを特徴とする画像符号化装置。 - 与えられたブロックを構成するN個のデータを、前記並べ替え情報における前記位置情報に従って該当するデータを順番に読出し、1次元配列データとして出力すると共に、読出したデータが有意データであるか否かを示す情報を出力する、互いに並列に実行が可能なM個(2≦M≦N/2)のスキャン変換手段を有し、2次元配列のN個のデータで構成されるM個のブロック内を並列に、有意データを前方、非有意データを後方に偏るように1次元配列データに並列に並べ替えるスキャン変換装置の制御方法であって、
設定手段が、前記ブロック内の各データの位置を示す位置情報と、当該各データの位置における有意データとなる出現頻度を示す統計情報とをペアにして、前記統計情報について降順に並べられた並び替え情報を設定する設定工程と、
統計情報更新手段が、前記M個のスキャン変換手段のいずれかから、第i番目のデータが有意データであることを示す情報が出力されたとき、前記第i番目の位置に対応する統計情報を更新する統計情報更新工程と、
交換手段が、該統計情報更新工程による更新結果、更新対象となった統計情報と順位が1つ前の統計情報との関係が非降順関係となった場合、非降順関係になった統計情報を持つ2つの並び替え情報を交換する交換工程と、
制御手段が、前記M個のスキャン変換手段のそれぞれは、第1乃至第Mのスキャン変換手段として優先順位が割り当てられ、それぞれのスキャン変換手段を、それぞれより1つ順位が高いスキャン変換手段よりも、少なくとも2つのデータ分だけ遅いタイミングで、データのスキャンを開始させる制御工程と
を備えることを特徴とするスキャン変換装置の制御方法。 - 画像データを符号化する画像符号化装置の制御方法であって、
画像分割手段が、画像をn行m列より構成されるブロックの単位に分割する画像分割工程と、
直交変換手段が、前記画像分割工程より出力されるブロックの単位で直交変換を施し、変換係数を出力する直交変換工程と、
処理手段が、前記直交変換工程より出力されるM個のブロックの変換係数を、並列に並び替える請求項1に記載のスキャン変換装置に供給する処理工程と、
エントロピー符号化手段が、前記スキャン変換装置より出力されるM個のブロックの変換係数に対して、エントロピー符号化を施し符号化ストリームを出力するエントロピー符号化工程と
を有することを特徴とする画像符号化装置の制御方法。 - 与えられたブロックを構成するN個のデータを、前記並べ替え情報における前記位置情報に従って該当するデータを順番に読出し、1次元配列データとして出力すると共に、読出したデータが有意データであるか否かを示す情報を出力する、互いに並列に実行が可能なM個(2≦M)のスキャン変換手段を有し、2次元配列のN個のデータで構成されるM個のブロック内を並列に、有意データを前方、非有意データを後方に偏るように1次元配列データに並列に並べ替えるスキャン変換装置の制御方法であって、
設定手段が、前記ブロック内の各データの位置を示す位置情報と、当該各データの位置における有意データとなる出現頻度を示す統計情報とをペアにして、前記統計情報について降順に並べられた並び替え情報を設定する設定工程と、
統計情報更新手段が、前記M個のスキャン変換手段が並列に第i番目のデータを並べ替えした際に、当該第i番目のデータが有意データであることを示す情報を出力したスキャン変換手段の個数に対応して、前記第i番目の位置に対応する統計情報を更新する統計情報更新工程と、
交換手段が、該統計情報更新工程による更新結果、更新対象となった統計情報と順位が1つ前の統計情報との関係が非降順関係となった場合、非降順関係になった統計情報を持つ2つの並び替え情報を交換する交換工程とを備え、
前記M個のスキャン変換手段のそれぞれは、第1乃至第Mのスキャン変換手段として優先順位が割り当てられ、それぞれのスキャン変換手段は、
第i番目のデータを並べ替え行う際の直前のタイミングで並べ替えを行ったデータを保持する保持手段と、
第i番目のデータが有意データであることを示す情報を出力した、自身より高い優先順位にあるスキャン変換手段の個数をL、第i番目の統計情報をScanTotals[i]としたとき、『ScanTotals[i-1]≧ScanTotals[i]+L』の関係を満たすか否かを判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果が、『ScanTotals[i-1]≧ScanTotals[i]+L』の関係を満たすことを示す場合、前記保持手段に保持されたデータを出力した後に、今回並べ替えられたデータを前記保持手段に保持させ、
前記判定手段の判定結果が、『ScanTotals[i-1]<ScanTotals[i]+L』であることを示す場合、今回並べ替えられたデータを出力する選択手段と
を備えることを特徴とするスキャン変換装置の制御方法。 - 画像データを符号化する画像符号化装置の制御方法であって、
画像分割手段が、画像をn行m列より構成されるブロックの単位に分割する画像分割工程と、
直交変換手段が、前記画像分割工程より出力されるブロックの単位で直交変換を施し、変換係数を出力する直交変換工程と、
処理手段が、前記直交変換工程より出力されるM個のブロックの変換係数を、並列に並び替える請求項3に記載のスキャン変換装置に供給する処理工程と、
エントロピー符号化手段が、前記スキャン変換装置より出力されるM個のブロックの変換係数に対して、エントロピー符号化を施し符号化ストリームを出力するエントロピー符号化工程と
を有することを特徴とする画像符号化装置の制御方法。
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