JPH04139986A - 画像信号の動き補償予測符号化/復号化装置 - Google Patents

画像信号の動き補償予測符号化/復号化装置

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JPH04139986A
JPH04139986A JP2262395A JP26239590A JPH04139986A JP H04139986 A JPH04139986 A JP H04139986A JP 2262395 A JP2262395 A JP 2262395A JP 26239590 A JP26239590 A JP 26239590A JP H04139986 A JPH04139986 A JP H04139986A
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pixels
memory
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motion
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Takamizu Niihara
新原 高水
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディジタル動画像の符号化・複合化などに用
いて好適な画像信号の動き補償予測符号化/復号化装置
に関するものである。
(従来の技術) 従来より行われている動き補償予測を用いた画像の符号
化・複合化として、テレビ会議用の71号化・複合化方
式がある。この方式において、対象とする画像のサイズ
は352X 240画素程度であり、また、動き補償範
囲は水平・垂直とも±7画素程度である。このように、
画像サイズが小さいため、1個のプロセッサによりアル
タイムで動き補償予測を用いた符号化・複合化が可能で
あった。
しかし、704X 480画素の高精細度のNTSC方
式や1920x 1080画素のII D T V方式
おいて、ディジタル動画像の動き補償予測を用いた符号
化・複合化を行う場合では、処理能力上、1個のプロセ
ッサにより行うことは処理能力上困難であった。
このため、複数のプロセッサを用いて大きな画像の処理
を行うことが行われている。第7図に示すように、フレ
ームメモリFMに供給された人力画像は、ブロッキング
回路Bにより16xlB画素の4個のブロック単位に分
割され、各プロセッサPO−P3に供給される。そして
、プロセッサPO〜P3ごとに、独立した画像メモリM
O−M3を用いて、各プロセッサが独立して動きベクト
ルを求め、動き補償予測符号化の並列処理を行い、出力
符号をマルチプレクサMPXにてマルチプレックスして
いた。
(発明が解決しようとする課題) しかし、例えば、第8図(A)及び(B)に示すように
、領域間を跨がり移動する物体Oが存在する場合、プロ
セッサP3の管理化にある画像メモリM3上の画像をプ
ロセッサP2は動き補償予測データとして用いることが
出来ない。このため、P2.P3の領域の境界に不連続
性が起き、視覚上の劣化が生じてしまう問題点があった
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記課題を解決するために、水平N画素、垂
直M画素であるNXM画素の画像をKxLの領域に分割
して、K×L個のプロセッサと各プロセッサに対応して
分割された(N/K)x (M/L)画素の領域メモリ
により並列処理し、ブロックサイズごとに動き補償予測
して符号化/復号化する装置であって、前記領域メモリ
を複数のサブメモリに分割すると共に、前記プロセッサ
と前記サブメモリとの接続を切換え可能として、前記プ
ロセッサに対応した領域メモリへ、隣接するプロセッサ
からアクセスするようにした画像信号の動き補償予測符
号化/復号化装置を提供すると共に、 例えば、動き補償範囲が水平H画素、垂直V画素であり
、領域メモリを水平方向に3個のサブメモリに分割する
場合では、水平方向のプロセッサ数Kを、(N/K/3
)>1(を満たずようにし、領域メモリを垂直方向に3
個のサブメモリに分割する場合では、垂直方向のプロセ
ッサ数りを、(M/L/3)>Vを満たすようにした画
像信号の動き補償予測符号化/復号化装置を提供すると
共に、 さらに、例えば、動き補償予測を行うブロックサイズが
水平BH画素、垂直BV画素で、動き補償範囲が水平H
画素、垂直V画素であり、領域メモリを水平方向に2個
のサブメモリに分割する場合では、水平方向のプロセッ
サ数Kを、(N/K/2)> (2×H+BH)を満た
すようにし、領域メモリを垂直方向に2個のサブメモリ
に分割する場合では、垂直方向のプロセッサ数りを、(
M/L/2)> (2×V+BVl を満タスヨウニシ
た画像信号の動き補償予測符号化/復号化装置を提供す
るものである。
(作用) 上記ように構成された装置によれば、プロセッサに対応
した領域メモリへ、隣接するプロセッサからアクセスし
て、これらのデータにより画像信号の動き補償予測かな
されて、画像信号の符号化/復号化が行われる。
(実施例) 本発明になる画像信号の動き補償予測符号/復号化装置
(以下、単に装置と称することもある)の一実施例を図
面とともに詳細に説明する。
本発明になる装置は、第1図及び第2図に示すように、
複数のプロセッサPi  (i=0〜3)により並列処
理を行う場合、領域メモリ(以下では、画像メモリと称
する)Mi  (i−0〜3)をプロセッサの固定的な
管理下に置かず、各画像メモリを複数のサブメモリMi
O〜Mij(j=o〜3.j=0〜8)に分割し、プロ
セッサとサブメモリ間にバスアダプタBAを配置し、プ
ロセッサか処理を行うブロックに対応するサブブロック
とプロセッサをバスアダプタで接続することにより、他
のプロセッサに対応した画像メモリに存在する画像デー
タを動き補償予測に用いて、画像メモリの境界での連続
性を保持した装置である。
(具体例1) ここで、第2図、第3図(A)〜(1)に示すように、
画像サイズが1920x 1152画素の画像PIに対
して、動き補償の範囲が水平・垂直ともに±63画素と
し、各プロセッサに対応する画像メモリを水平3個、垂
直3個のサブメモリにて構成する場合について説明する
この場合、水平方向のプロセッザ数Ph、垂直方向のプ
ロセッサ数Pvは、K = Ph、  L = Pvと
して、(N/K/3)>H,(M/L/3)>Vを満た
すようにすれば、第6図(A)がら明らがなように、同
時に異なったプロセッサによりアクセスされるサブメモ
リは存在しないようになる。
すなわち、水平方向のプロセッサ数phは、(1920
/Ilh/3)>63ヨリl)h<1920/3/63
−10.2を満たす数としてPh−2とし、垂直方向の
プロセッサ数Pvは、(1152/Pv/3)>63よ
りPv<1152/3/63−6.1を満たす数として
Pv−2とし、水平・垂直とも2個の総計4個のプロセ
ッサで動き補償予測符号化を行う。
第2図、第3図(A)〜(1)に示すように、各プロセ
ッサPi  (i=0〜3)に対応する画像メモリ(M
i )は、画像サイズが960x 57B画素となる。
画像メモリ(Mi)はサブメモリMiO〜Mi8に分割
され、各サブメモリのサイズは、320×192画素と
なり、サブメモリの各サイズは、動き補償範囲(63画
素)以下となる。
一方、第1図に示すように、入力画像はフレムメそりF
Mに蓄積された後、ブロッキング回路Bにより16X 
166画素らなるブロック単位に分割され、このブロッ
クか各画像メモリより、第2図に示す順序に従い(0,
1,,2,・・・、 2160)各プロセッサPiに供
給され、動き補償予測符号化が行われる。
供給されるブロックの位置が、サブメモリMiO(1−
0〜3)の位置に対応する場合、第3図(A)に示すよ
うに、動き補償の範囲が±63画索画素り、サブメモリ
が320X 192画素であるため、動きベクトルの検
出および動き補償予測によりアクセスされる可能性のあ
る領域は、プロセッサPOは(320+H) X (1
92+63  )画素、プロセッサP1は(320+B
5X2)X (+92+63  )画素、プロセッサP
2は(320+63  ) X (192+fi3x2
)画素、プロセッサP3は(320+63X2) X 
(192+[13x2)画素、となり、同図中、斜線で
示される領域となる。したがって、この場合では、各プ
ロセッサPi  (i=0〜3)がアクセスを行うサブ
メモリMiO〜Mi8は第4図(A)となるように、バ
スアダプタBAは、プロセッサPi  (i=o〜3)
とサブメモリMiO〜M+8とを接続する。このように
接続することにより、同時に異なったプロセッサにより
アクセスされるサブメモリは存在しないこととなる。
同様に、供給されるブロックの位置が、サブメモリMi
j(j=o〜8)の場合では、それぞれ第3図(B)〜
(I)、第4図(B)〜(1)に示すように、動き補償
予測によりアクセスされる可能性のあるサブメモリ決定
される。このようにして、同時に異なったプロセッサに
よりアクセスされるサブメモリは存在しないこととなる
つまり、第1図に示すバスアダプタBAは、第3図(A
)〜(I)の各処理中では、第4図(A)〜(I)に示
すような各接続関係に、プロセッサP1とサブメモリM
lj(j=0〜8)を接続することにより、プロセッサ
は他のプロセッサの管理] 0 下にあった領域(対応した画像メモリ)へアクセスが可
能となり、動き補償予測符号化が行えることとなる。
また、復号装置も第5図に示すように、各ブロック単位
に入力される符号に基づき、プロ・ツクの位置によりバ
スを切り替えることで、符号装置と同様の動き補償予測
による復号が行える。
以上詳述したように、従来、1プロセツサにより行うこ
とが困難であった大きな画像サイズに対する動画の動き
補償子fllll符号化・復号化を、複数のプロセッサ
を用いて、各プロセッサに対応する画像メモリを複数の
サブメモリにより構成し、処理を行うブロックの位置に
より、バスアダプタでバスの切り替えを行い、異なった
プロセッサが同時に同一のサブメモリにアクセスを行わ
ないようにしたので、1プロセツサによる処理と同一の
処理を高速に行うことが可能となり、領域の境界に不連
続性が起き、視覚上の劣化が生じてしまうことがない。
(具体例2) 1 ] 次に、各プロセッサに対応する領域メモリ(画像メモリ
)を水平2個、垂直2個のサブメモリにて構成する場合
を説明する。
この場合、水平方向のプロセッサ数Ph、垂直方向のプ
ロセッサ数Pvは、K=Ph、  L=Pvとして、(
N/K/2)> (2XH+BH)、(M/L/2)>
 (2xV+BV)を満たすようにすれば、第6図(B
)から明らかなように、同時に異なったプロセッサによ
りアクセスされるサブメモリは存在しないようになり、
前記具体例1と同様な処理をなし得る。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明になる画像信号の動き補償
予測符号/復号化装置によれば、複数のプロセッサによ
り並列処理を行う場合、画像メモリをプロセッサの固定
的な管理下に置かず、各画像メモリを複数のサブメモリ
に分割し、プロセッサとサブメモリ間にバスアダプタを
配置して、プロセッサが処理を行うブロックに対応する
サブブロックとプロセッサとをバスアダプタが接続する
ようにしたので、プロセッサは他のブロモ・ソサに対応
した画像メモリに存在する画像データを動き補償予測に
用いることができ、画像メモリの境界での連続性が維持
され、領域の境界に不連続性が起き、視覚上の劣化が生
じてしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる画像信号の動き補償予測符号化装
置の一実施例を示す構成図、第2図は領域メモリ(画像
メモリ)の説明図、第3図は(A)〜(1)はサブメモ
リを説明する図、第4図(A)〜(r)はプロセッサと
サブメモリとの接続関係を説明する図、第5図は画像信
号の動き補償予測復号化装置の一実施例を示す構成図、
第6図(A)及び(B)はプロセッサとサブメモリとの
関係を説明する図、第7図は従来例の構成図、第8図(
A)及び(B)は従来の問題点を説明する図である。 Pi・・プロセッサ、 Mi・・・領域メモリ(画像メモリ)、Mij・・・サ
ブメモリ、 1′3 FM・・フレームメモリ、 BA・・・バスアダプタ、 B・・・ブロッキング回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水平N画素、垂直M画素であるN×M画素の画像
    をK×Lの領域に分割して、K×L個のプロセッサと各
    プロセッサに対応して分割された(N/K)×(M/L
    )画素の領域メモリにより並列処理し、ブロックサイズ
    ごとに動き補償予測して符号化/復号化する装置であっ
    て、 前記領域メモリを複数のサブメモリに分割すると共に、
    前記プロセッサと前記サブメモリとの接続を切換え可能
    として、 前記プロセッサに対応した領域メモリへ、隣接するプロ
    セッサからアクセスするようにしたことを特徴とする画
    像信号の動き補償予測符号化/復号化装置。
  2. (2)動き補償範囲が水平H画素、垂直V画素であり、 領域メモリを水平方向に3個のサブメモリに分割する場
    合では、水平方向のプロセッサ数Kを、(N/K/3)
    >H を満たすようにし、 領域メモリを垂直方向に3個のサブメモリに分割する場
    合では、垂直方向のプロセッサ数Lを、(M/L/3)
    >V を満たすようにしたことを特徴とする請求項第1項記載
    の画像信号の動き補償予測符号化/復号化装置。
  3. (3)動き補償予測を行うブロックサイズが水平BH画
    素、垂直BV画素で、動き補償範囲が水平H画素、垂直
    V画素であり、 領域メモリを水平方向に2個のサブメモリに分割する場
    合では、水平方向のプロセッサ数Kを、(N/K/2)
    >(2×H+BH) を満たすようにし、 領域メモリを垂直方向に2個のサブメモリに分割する場
    合では、垂直方向のプロセッサ数Lを、(M/L/2)
    >(2×V+BV) を満たすようにしたことを特徴とする請求項第1項記載
    の画像信号の動き補償予測符号化/復号化装置。
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