JP5803697B2 - 動画像復号装置及び動画像復号方法 - Google Patents
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Description
前記参照画像データを格納するプリフェッチメモリと,
前記ピクチャのインター予測処理のために,外部メモリから前記復号画像データを読み出して前記参照画像データとして前記プリフェッチメモリに格納するプリフェッチ制御部とを有し,
前記プリフェッチ制御部は,前記参照ピクチャ識別情報に対応する参照ピクチャの復号画像データを前記外部メモリから読み出して,前記参照ピクチャと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記プリフェッチメモリに格納する。
MV=MVD+MVP
すなわち,図2に示されるとおり,MV復元処理部38は,現在処理中のマクロブロックCuに隣接する周囲のマクロブロックA,B,Cの位置を算出し,それらマクロブロックの復元済み動きベクトルの中間値MVPを演算し,処理中のマクロブロックCuの動きベクトルMVを上記の式で計算する。
図8は,参照ピクチャの問題点を示す図である。図8では,Pピクチャは前方の1または2面のI/Pピクチャを参照し,Bピクチャは前方の1もしくは2面のI/Pピクチャまたは後方の1面のI/Pピクチャを参照する例である。前述のとおり,プリフェッチ制御回路33が,参照する可能性のある前方または後方のI/Pピクチャの復号画像をプリフェッチしてプリフェッチメモリ34に格納すると,参照ピクチャ識別子が示す参照ピクチャに偏りが発生し,極端な場合にあるI/Pピクチャが全く参照されない,またはほとんど参照されない場合には,無駄なプリフェッチ領域の復号画像をプリフェッチメモリに格納することになり,プリフェッチ制御の効果が高くない場合がある。
図11は,本実施の形態における動画像復号装置の処理のフローチャート図である。動画像復号装置の構成は,図1,2と同様である。図11において,まず,動画像復号装置30は,ビデオストリームを入力し(S10),可変長復号部31がベデオストリームの1ピクチャ分のデータを可変長復号して,1ピクチャ内のマクロブロックMBの差分ベクトル情報MVDと参照ピクチャ識別子REFIDXとを抽出する。そして,プリフェッチ制御回路33が,その抽出した参照ピクチャ識別子REFIDXに基づいて参照面数を決定し(S14),参照面が複数の場合は参照面に対応するプリフェッチメモリ内のデータ容量を決定する(S16)。
図12は,プリフェッチ制御回路による参照面数を決める処理のフローチャート図である。前述のとおり,参照するピクチャ数が多い前方参照1面目,前方参照尾2面目,後方参照1面目の合計3面までとする。
(1)count_L0_1=0 & count_L1_1の場合は,前方参照1面目のみプリフェッチ
(2)count_L0_0=0 & count_L1_1の場合は,前方参照2面目のみプリフェッチ
(3)count_L0_0=0 & count_L0_1の場合は,後方参照1面目のみプリフェッチ
また,工程S39のYでは,以下のいずれかの場合も対応する1ピクチャのみプリフェッチされる。
(4)count_L0_0>>count_L0_1およびcount_L0_0>>count_L1_0の場合は,前方参照1面目のみプリフェッチ
(5)count_L0_1>>count_L0_0およびcount_L0_1>>count_L1_0の場合は,前方参照2面目のみプリフェッチ
(6)count_L1_0>>count_L0_0およびcount_L1_0>>count_L0_1の場合は,後方参照1面目のみプリフェッチ
ただし,>>は十分に多いことを示し,比較した2つのカウント値の差が基準値を超える場合や,あるカウント値count_Lx_xが基準値を超えることを示す。以下同様である。
(7)count_L1_0=0の場合は,前方参照1面目と2面目のみプリフェッチ
(8)count_L0_0=0の場合は,前方参照2面目と後方参照1面目のみプリフェッチ
(9)count_L0_1=0の場合は,前方参照1面目と後方参照1面目のみプリフェッチ
さらに,工程S41でNの場合に,工程S42のYでは,以下のいずれかの場合に対応する2ピクチャのみプリフェッチされる。
(10)count_L0_1>>count_L0_0およびcount_L1_0>>count_L0_0の場合は,前方参照1面目以外の2面のみプリフェッチ
(11)count_L1_0>>count_L0_1およびcount_L0_0>>count_L0_1の場合は,前方参照2面目以外の2面のみプリフェッチ
(12)count_L0_0>>count_L1_0およびcount_L0_1>>count_L1_0の場合は,後方参照1面目のみプリフェッチ
最後に,上記(1)乃至(12)のいずれにも該当しない場合,すなわち,3面がほぼ均等参照される場合は,3面の復号画像がプリフェッチされる(S42のN,S44)。
次に,複数の参照面の復号画像をプリフェッチメモリに格納する場合は,連続するピクチャの時間的相関が強い場合を判定し,強い場合は処理対象ピクチャと参照ピクチャとの時間的間隔の比率のデータ量でプリフェッチメモリに格納する。
(1)P_COND=00:前方参照1面目
(2)P_COND=01:前方参照2面目
(3)P_COND=02:前方参照1,2面目
さらに,1枚目のBピクチャを復号するときに参照される類型は,以下の4種類であり,その条件パラメータB_CONDは以下のとおりである。
(4)B_COND=10:前方参照1面目,後方参照1面目
(5)B_COND=11:前方参照2面目,後方参照1面目
(6)B_COND=12:前方参照1,2面目
(7)B_COND=13:前方参照1,2面目および後方参照1面目(図示せず)
そして,2枚目のBピクチャを復号するときに参照される類型は,以下の4種類であり,その条件パラメータB_CONDは以下のとおりである。
(8)B_COND=20:前方参照1面目,後方参照1面目
(9)B_COND=21:前方参照2面目,後方参照1面目
(10)B_COND=22:前方参照1,2面目
(11)B_COND=23:前方参照1,2面目および後方参照1面目(図示せず)
次に,図12のケース1,2,3(プリフェッチ面1,2,3のケース)別に,プリフェッチメモリ内の参照面のデータ量の制御について説明する。
前述のとおり,本実施の形態では,プリフェッチ制御回路が,処理対象マクロブロック行の上下のプリフェッチする領域をマクロブロック行毎に更新する。一例として,処理中のマクロブロック行より前に処理された2行のマクロブロック行の動きベクトルの累積値に基づいて,処理中のマクロブロック行の上下のプリフェッチする領域を変更する。
MVy=-32の場合は,2MB Line 上方向
MVy=-16の場合は,1MB Line 上方向
MVy=+16の場合は,1MB Line 下方向
MVy=+32の場合は,2MB Line 下方向
図23は,本実施の形態における各参照ピクチャ内のプリフェッチ領域の更新制御を説明する図である。プリフェッチ制御回路は,図22に示した処理対象マクロブロック行の直前の数マクロブロック行の動きベクトルの平均値(Y軸の値)を監視し,その平均値に基づいて処理対象マクロブロック行の上下のプリフェッチ領域の比率を更新制御する。
ケース1:1MBライン46がMVy-16以下且つ2MBライン47がMVy-16以下
ケース2:1MBライン46がMVy+16以上且つ2MBライン47がMVy+16以上
ケース3:1MBライン46がMVy-16以下又は2MBライン47がMVy-16以下
ケース4:1MBライン46がMVy+16以下又は2MBライン47がMVy+16以下
ケース5:上記のいずれにも該当しない。つまり,46,47のMVyが共に1MBライン46がMVy-16以下且つ2MBライン47がMVy-16以下
そして,各ケース1〜5とプリフェッチ領域の割り当ての関係は,次の通りである。
ケース1:処理対象マクロブロック行42の上に8マクロブロック行,下に4マクロブロック行,プリフェッチ領域を割り当てる。
ケース2:処理対象マクロブロック行42の上に4マクロブロック行,下に8マクロブロック行,プリフェッチ領域を割り当てる。
ケース3:処理対象マクロブロック行42の上に7マクロブロック行,下に5マクロブロック行,プリフェッチ領域を割り当てる。
ケース4:処理対象マクロブロック行42の上に5マクロブロック行,下に7マクロブロック行,プリフェッチ領域を割り当てる。
ケース5:処理対象マクロブロック行42の上下に6マクロブロック行ずつ均等にプリフェッチ領域を割り当てる。この例は,図7と同じ。
上述したPピクチャやBピクチャが参照する複数の参照ピクチャ間のデータ容量比と,各三章ピクチャ内のプリフェッチ領域の更新制御とを組み合わせることができる。たとえば,2つの参照ピクチャ間のデータ容量比が2:1の場合は,それらの参照ピクチャ内のプリフェッチ領域を,それぞれ処理中マクロブロック行に加えて上下合計で24マクロブロック行:12マクロブロック行とする。そして,前者の参照ピクチャ内では,上下それぞれ12マクロブロック行のプリフェッチ領域に対して,直前の動きベクトル平均値に応じて上を多くしたり少なくしたりする。また,後者の参照ピクチャ内では,上下それぞれ6マクロブロック行のプリフェッチ領域に対して,直前の動きベクトル平均値に応じて上を多くしたり少なくしたりする。
入力されるビデオストリームに含まれる各ピクチャの参照ピクチャ識別情報と動きベクトル情報に基づいて参照画像データを取得して前記ピクチャの復号画像データを生成するインター予測処理部と,
前記参照画像データを格納する内部メモリと,
前記ピクチャのインター予測処理のために,外部メモリから前記復号画像データを読み出して前記参照画像データとして前記内部メモリに格納するプリフェッチ制御部とを有し,
前記プリフェッチ制御部は,前記参照ピクチャ識別情報に対応する参照ピクチャの復号画像データを前記外部メモリから読み出して,前記参照ピクチャと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記内部メモリに格納する動画像復号装置。
付記1において,
前記時間的間隔に応じたデータ容量比は,第1の時間的間隔の場合に第1のデータ容量であり,前記第1の時間的間隔より長い第2の時間的間隔の場合に前記第1のデータ容量より大きい第2のデータ容量である動画像復号装置。
付記2において,
前記時間的間隔に応じたデータ容量比は,前記時間的間隔に比例したデータ容量比である動画像復号装置。
付記1,2または3において,
前記ピクチャは,復号処理で後方ピクチャの参照画像データは参照されず前方ピクチャの参照画像データが参照される第1のピクチャと,復号処理で前記後方ピクチャの参照画像データと前方ピクチャの参照画像データが参照可能な第2のピクチャとを有し,
前記プリフェッチ制御部は,当該処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報と,前記処理対象の第2のピクチャの後の前記第1のピクチャの参照ピクチャ識別情報とが,同じ前方ピクチャを有する場合には,前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報に対応する参照ピクチャの復号画像データを,前記時間的間隔に応じたデータ容量比で前記内部メモリに格納し,同じ前方ピクチャを参照しない場合には,前記時間的間隔に応じないデータ容量比で前記内部メモリに格納する動画像復号装置。
付記1または2において,
前記ピクチャは,復号処理で後方ピクチャの参照画像データは参照されず前方ピクチャの参照画像データが参照される第1のピクチャと,復号処理で前記後方ピクチャの参照画像データと前方ピクチャの参照画像データが参照可能な第2のピクチャとを有し,
前記プリフェッチ制御部は,当該処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報が前方ピクチャと後方ピクチャとを有し,前記処理対象の第2のピクチャの後方の前記第1のピクチャの参照ピクチャ識別情報が前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報の前方ピクチャを有する場合には,前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報に対応する参照ピクチャの復号画像データを,前記時間的間隔に比例したデータ容量比で且つ前記第1のピクチャの参照ピクチャと同じ参照ピクチャの復号画像データは前記時間的間隔に比例したデータ容量比より高いデータ容量比で,前記内部メモリに格納する動画像復号装置。
付記1乃至5のいずれかにおいて,
前記インター予測処理部は,当該インター予測処理対象のピクチャ内の複数のブロックをラスタスキャン順にインター予測処理をし,
前記プリフェッチ制御部は,参照ピクチャ識別情報に対応する参照ピクチャの参照画像データを,前記インター予測処理対象のピクチャ内の処理対象ブロックが属するブロック行の上下所定ブロック行数の復号画像データを前記内部メモリに格納し,さらに,前記処理対象ブロックの直前に処理された複数ブロックの動きベクトルの平均方向に対応して,上下のブロック行数のうち当該平均方向に対応するブロック行数をより多くするように前記内部メモリに格納する上下のブロック行数を変更する動画像復号装置。
付記1乃至5のいずれかにおいて,
前記インター予測処理部は,当該インター予測処理対象のピクチャ内の複数のブロックをインター予測処理し,
前記プリフェッチ制御部は,前記インター予測処理対象のピクチャ内の複数のブロックの参照ピクチャ識別情報を集計し,所定の基準数を超えるブロックが参照する第1の参照ピクチャの復号画像データを前記内部メモリに格納し,前記第1の参照ピクチャ以外の参照ピクチャの復号画像データを前記内部メモリには格納しない動画像復号装置。
入力されるビデオストリームに含まれる各ピクチャの参照ピクチャ識別情報と動きベクトル情報に基づいて参照画像データを取得して前記ピクチャの復号画像データを生成するインター予測処理工程と,
前記ピクチャのインター予測処理のために,外部メモリから前記復号画像データを読み出して前記参照画像データとして内部メモリに格納するプリフェッチ制御工程とを有し,
前記プリフェッチ制御工程では,前記参照ピクチャ識別情報に対応する参照ピクチャの復号画像データを前記外部メモリから読み出して,前記参照ピクチャと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記内部メモリに格納する動画像復号方法。
30:動画像復号装置
31:可変長復号部
32:インター予測処理部
33:プリフェッチ制御部
34:プリフェッチメモリ(内部メモリ)
20:外部メモリ
Claims (7)
- 参照画像データを格納する内部メモリと,
入力されるビデオストリームに含まれる各ピクチャの参照ピクチャ識別情報と動きベクトル情報に基づいて前記参照画像データを取得して前記ピクチャの復号画像データを生成するインター予測処理部と,
前記参照ピクチャ識別情報に対応する複数の参照ピクチャの復号画像データを外部メモリから読み出し,前記複数の参照ピクチャそれぞれと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記外部メモリから読み出した前記参照ピクチャの復号画像データを前記参照画像データとして前記内部メモリに格納するプリフェッチ制御部とを有し,
前記ピクチャは,復号処理で後方ピクチャの参照画像データは参照されず前方ピクチャの参照画像データが参照される第1のピクチャと,前記復号処理で前記後方ピクチャの参照画像データと前方ピクチャの参照画像データが参照可能な第2のピクチャとを有し,
前記プリフェッチ制御部は,処理対象の前記第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報と,前記処理対象の第2のピクチャの後の前記第1のピクチャの参照ピクチャ識別情報とが,同じ前方ピクチャを有する場合には,前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報に対応する前記参照ピクチャの復号画像データを,前記時間的間隔に応じたデータ容量比で前記内部メモリに格納し,前記同じ前方ピクチャを参照しない場合には,前記時間的間隔に応じないデータ容量比で前記内部メモリに格納する動画像復号装置。 - 参照画像データを格納する内部メモリと,
入力されるビデオストリームに含まれる各ピクチャの参照ピクチャ識別情報と動きベクトル情報に基づいて前記参照画像データを取得して前記ピクチャの復号画像データを生成するインター予測処理部と,
前記参照ピクチャ識別情報に対応する複数の参照ピクチャの復号画像データを外部メモリから読み出し,前記複数の参照ピクチャそれぞれと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記外部メモリから読み出した前記参照ピクチャの復号画像データを前記参照画像データとして前記内部メモリに格納するプリフェッチ制御部とを有し,
前記ピクチャは,復号処理で後方ピクチャの参照画像データは参照されず前方ピクチャの参照画像データが参照される第1のピクチャと,前記復号処理で前記後方ピクチャの参照画像データと前方ピクチャの参照画像データが参照可能な第2のピクチャとを有し,
前記プリフェッチ制御部は,処理対象の前記第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報が前記前方ピクチャと前記後方ピクチャとを有し,前記処理対象の第2のピクチャの後方の前記第1のピクチャの参照ピクチャ識別情報が前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報の前方ピクチャを有する場合には,前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報に対応する前記参照ピクチャの復号画像データを,前記時間的間隔に比例したデータ容量比で且つ前記第1のピクチャの参照ピクチャと同じ参照ピクチャの復号画像データは前記時間的間隔に比例したデータ容量比より高いデータ容量比で,前記内部メモリに格納する動画像復号装置。 - 請求項1または2において,
前記時間的間隔に応じたデータ容量比は,第1の時間的間隔の場合に第1のデータ容量であり,前記第1の時間的間隔より長い第2の時間的間隔の場合に前記第1のデータ容量より大きい第2のデータ容量である動画像復号装置。 - 請求項1において,
前記時間的間隔に応じたデータ容量比は,前記時間的間隔に比例したデータ容量比である動画像復号装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて,
前記インター予測処理部は,当該インター予測処理対象のピクチャ内の複数のブロックをラスタスキャン順にインター予測処理をし,
前記プリフェッチ制御部は,前記参照ピクチャ識別情報に対応する前記参照ピクチャの復号画像データのうち,前記インター予測処理対象のピクチャ内の処理対象ブロックが属するブロック行の上下所定ブロック行数の復号画像データを前記内部メモリに格納し,さらに,前記処理対象ブロックの直前に処理された複数ブロックの動きベクトルの平均方向に対応して,上下のブロック行数のうち当該平均方向に対応するブロック行数をより多くするように前記復号画像データを前記内部メモリに格納する上下のブロック行数を変更する動画像復号装置。 - 入力されるビデオストリームに含まれる各ピクチャの参照ピクチャ識別情報と動きベクトル情報に基づいて内部メモリに格納された参照画像データを取得して前記ピクチャの復号画像データを生成するインター予測処理工程と,
前記参照ピクチャ識別情報に対応する複数の参照ピクチャの復号画像データを外部メモリから読み出し,前記複数の参照ピクチャそれぞれと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記外部メモリから読み出した前記参照ピクチャの復号画像データを前記参照画像データとして前記内部メモリに格納するプリフェッチ制御工程とを有し,
前記ピクチャは,復号処理で後方ピクチャの参照画像データは参照されず前方ピクチャの参照画像データが参照される第1のピクチャと,前記復号処理で前記後方ピクチャの参照画像データと前方ピクチャの参照画像データが参照可能な第2のピクチャとを有し,
前記プリフェッチ制御工程では,処理対象の前記第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報と,前記処理対象の第2のピクチャの後の前記第1のピクチャの参照ピクチャ識別情報とが,同じ前方ピクチャを有する場合には,前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報に対応する前記参照ピクチャの復号画像データを,前記時間的間隔に応じたデータ容量比で前記内部メモリに格納し,前記同じ前方ピクチャを参照しない場合には,前記時間的間隔に応じないデータ容量比で前記内部メモリに格納する動画像復号方法。 - 入力されるビデオストリームに含まれる各ピクチャの参照ピクチャ識別情報と動きベクトル情報に基づいて内部メモリに格納された参照画像データを取得して前記ピクチャの復号画像データを生成するインター予測処理工程と,
前記参照ピクチャ識別情報に対応する複数の参照ピクチャの復号画像データを外部メモリから読み出し,前記複数の参照ピクチャそれぞれと処理対象ピクチャとの前記ビデオストリームでの時間的間隔に応じたデータ容量比で,前記外部メモリから読み出した前記参照ピクチャの復号画像データを前記参照画像データとして前記内部メモリに格納するプリフェッチ制御工程とを有し,
前記ピクチャは,復号処理で後方ピクチャの参照画像データは参照されず前方ピクチャの参照画像データが参照される第1のピクチャと,前記復号処理で前記後方ピクチャの参照画像データと前方ピクチャの参照画像データが参照可能な第2のピクチャとを有し,
前記プリフェッチ制御工程では,処理対象の前記第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報が前記前方ピクチャと前記後方ピクチャとを有し,前記処理対象の第2のピクチャの後方の前記第1のピクチャの参照ピクチャ識別情報が前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報の前方ピクチャを有する場合には,前記処理対象の第2のピクチャの参照ピクチャ識別情報に対応する前記参照ピクチャの復号画像データを,前記時間的間隔に比例したデータ容量比で且つ前記第1のピクチャの参照ピクチャと同じ参照ピクチャの復号画像データは前記時間的間隔に比例したデータ容量比より高いデータ容量比で,前記内部メモリに格納する動画像復号方法。
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