JPH06205399A - 画面分割符号化装置 - Google Patents

画面分割符号化装置

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JPH06205399A
JPH06205399A JP50793A JP50793A JPH06205399A JP H06205399 A JPH06205399 A JP H06205399A JP 50793 A JP50793 A JP 50793A JP 50793 A JP50793 A JP 50793A JP H06205399 A JPH06205399 A JP H06205399A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 画面分割器1は入力画像をN個(Nは2以上
の整数)の小画像に分割し、第n(n=0〜n)番目の
符号化器2は第n番目の小画像を符号化し、再生された
第n番目の小画像を第n番目の符号化器2に接続されて
いる第n番目のフレームメモリ4に格納し、マルチプレ
クサ5はN個の符号化器2の出力を多重化して伝送路に
送るシステムであって、N個の符号化器2の間をデータ
バス6で接続し、第n番目の符号化器2が第m(m≠
n)番目のフレームメモリ4の画像を参照する場合、参
照される画像を第mと第n番目の符号化器2を経由して
第n番目のフレームメモリ4に複写してから符号化を継
続する。 【効果】 第n番目の符号化器が第n番目の小画像以外
の小画像を参照する場合、参照される小画像のデータを
第n番目の符号化器のローカルフレームメモリに複写す
ることにより、符号化器とフレームメモリ間の切替え回
路を削減し、切替え制御を簡単にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像を複数の
小画像に分割し、一つの小画像に対し一つの符号化器で
符号化するマルチプロセッサーシステムに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】HDTVの画像信号はサンプリング周波
数が高いため、符号化処理の演算量に対する制約が厳し
くなる。このような高速な符号化処理をリアルタイムで
実現するために、HDTVの画像を複数の小画像に分割
し、各々一つの符号化器で符号化するマルチプロセッサ
ーの並列処理の方法がある。以下にマルチプロセッサー
の符号化装置について説明する。
【0003】図5はマルチプロセッサーの符号化装置の
ブロック図を示す。図5において、1は画面分割器、2
―1、2―2、2―3は符号化器、4―1、4―2、4
―3はフレームメモリ、5はマルチプレクサ、9は符号
化器とフレームメモリとを接続するデータバスである。
【0004】以上の様に構成されたマルチプロセッサー
の符号化装置は以下の動作をする。入力画像信号は画面
分割器1によりN個(図5ではN=3)の小画像に分割
され、各小画像毎に符号化器2―1、2―2、2―3で
符号化される。符号化器内では小画像がブロック化さ
れ、過去に再生された画像を参照して動き補償フレーム
またはフィールドの信号を予測する。次に原画像信号も
しくは予測信号と原画像信号との差分を直交変換し、量
子化する。量子化された信号に対し可変長符号化を行な
う。各符号化器の出力はマルチプレクサー5で多重化さ
れてから伝送路に送り出される。一方、予測信号として
再生画像が用いられるので、各符号化器には局部復号器
があり、復号化を行ない再生された画像をフレームメモ
リに格納する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】動き補償フレームまた
はフィールド間予測符号化方式では、圧縮効率を向上さ
せるために、隣接する小画像を相互参照し動き補償す
る。図6を用いて説明する。簡単のために、同図(a)
のように原画像17を水平に二つの小画像18、19に
分割した場合を考える。小画像が二つ以上の場合や垂直
分割の場合について同も様である。
【0006】同図(a)の第一小画像18と第二小画像
19を符号化する。各々の小画像はまた復号再生され
て、次の符号化のための参照画として用いられる。同図
(b)は第二小画像19の動き補償を示す。第二小画像
19のブロックB22の予測信号として、第一小画像の
参照画20のブロックA21が最も効率がいいとする。
このブロックは第一小画像の範囲内にあるから、ブロッ
クB22を符号化する時に第一小画像の参照画像20を
参照することになる。画像の走査順に連なる複数のブロ
ックで構成されるスライスB24にある他のブロックに
ついても同様である。また、第一小画像の最後のスライ
ス(スライスA23)にあるブロックを符号化する時に
第二小画像の参照画を参照する。
【0007】このように、一つの符号化器は複数のフレ
ームメモリをアクセスすることになり、複数の符号化器
が同時に同じフレームメモリをアクセスすることが生じ
る。図7を用いて説明する。第一小画像30と第二小画
像31の左上のブロックを符号化するとする。第一符号
化器32は第一フレームメモリ34の左上の四つのブロ
ック37のいずれかを、第二符号化器33は第一フレー
ムメモリの左下の二つのブロックと第二フレームメモリ
の左上の四つのブロック38のいずれかを参照信号とし
て選ぶ。第二符号化器33が第一フレームメモリ34の
左下の二つのブロックのいずれかを参照信号として選ぶ
と、第一第二符号化器は同時に第一フレームメモリ34
をアクセスすることになる。
【0008】複数の符号化器が同時に同じフレームメモ
リをアクセスしないように、符号化器がフレームメモリ
をアクセスするタイミングを制限し、同時アクセスが生
じる場合は、一方の符号化器の処理を待たせる必要があ
る。また、一つの符号化器を複数のフレームメモリに接
続し、フレームメモリを選択するための切替え回路が増
え、切替え制御が複雑になる。
【0009】本発明は符号化時のフレームメモリの同時
アクセスをなくし、フレームメモリを選択するための切
替え回路を削減し、切替え制御を簡単化することを目的
としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、各符号化器が参照する小画像、とりわけ他の符号
化器によって再生された小画像を、予めローカルフレー
ムメモリに複写してから次の符号化を継続することにす
る。
【0011】これを実現するために、本発明は、画面分
割器と、N個(Nは2以上の整数)の符号化器と、M個
(MはN以上の整数)のフレームメモリと、マルチプレ
クサとを具備し、画面分割器は入力画像をN個の小画像
に分割し、第n(n=1〜N)番目の符号化器は第n番
目の小画像を符号化し、再生された第n番目の小画像を
第n番目の符号化器に接続されている第n番目のフレー
ムメモリに格納し、マルチプレクサはN個の符号化器の
出力を多重化して伝送路に送るシステムであって、N個
の符号化器の間をデータバスで接続し、第n番目の符号
化器が第m(m≠n)番目のフレームメモリの画像を参
照する場合、参照される画像を第mと第n番目の符号化
器を経由して第n番目のフレームメモリに複写してから
符号化を継続するようにする。またはスーパーバイザー
を設けて、N個の符号化器に接続し、第n番目の符号化
器が第m(m≠n)番目のフレームメモリの画像を参照
する場合、参照される画像をスーパーバイザーを経由し
て第n番目のフレームメモリに複写してから符号化を継
続するようにする。
【0012】
【作用】本発明の画面分割符号化装置は上記した構成に
より、一つのフレームメモリは一つの符号化器に接続さ
れることになり、符号化する時にローカルフレームメモ
リだけをアクセスすればよく、複数の符号化器が同時に
同じフレームメモリをアクセスすることが避けられる。
また、符号化時にはローカルフレームメモリ以外のフレ
ームメモリをアクセスしないので、そのための切替え回
路が不必要となり、切替え制御も簡単になる。すなわ
ち、上記した構成により、各符号化器は独立に符号化で
きる特徴を有する。
【0013】
【実施例】(実施例1)図1は第一実施例のブロック図
を示す。同図において、1は画面分割器、2―1、2―
2、2―3は符号化器、4―1、4―2、4―3はフレ
ームメモリ、3―1、3―2、3―3、6―1、6―2
はデータバス、5はマルチプレクサである。
【0014】画面分割器1は入力画像をN個の小画像に
分割する。ここで、Nは2以上の任意の整数であり、図
1ではN=3である。図2は分割の例を示す。同図
(a)は水平に、(b)は垂直に、(c)と(d)は水
平・垂直に分割した場合の例であるが、本発明はこれら
に限定されるものではない。
【0015】分割された小画像は符号化器2―1、2―
2、2―3によって符号化され、再生された小画像を符
号化器に接続されているフレームメモリ4―1、4―
2、4―3に格納する。例えば、図1において第一符号
化器2―1は第一の小画像を符号化し、再生された第一
の小画像をデータバス3―1を経由して第一のフレーム
メモリ4―1に格納する。マルチプレクサ5はN個の符
号化器の出力を多重化して伝送路に送る。なお、過去と
未来の画像を用いて予測を行なう方式では、一つの符号
化器に二つのフレームメモリが接続される。
【0016】このようなシステムにおいて、効率のよい
符号化を行なうために、他の符号化器によって再生され
た小画像を参照する必要がある。例えば、動き検出、動
き補償など、再生画が用いられる。そこで、参照する小
画像のデータを、符号化器間に接続されたデータバスを
経由して他のフレームメモリからローカルフレームメモ
リに複写してから次の符号化を継続する。例えば、図1
において、符号化器2―1は符号化器2―2によって再
生された小画像を参照する。この小画像はフレームメモ
リ4―2に格納されている。符号化器2―1が次の小画
像の符号化を開始するまでに、フレームメモリ4―2か
ら、参照される小画像のデータをデータバス6―1を経
由してフレームメモリ4―1に複写する。符号化器2―
2と2―3についても同様であるが、符号化器2―2は
フレームメモリ4―1と4―3の画像データを参照する
ので両方のフレームメモリからの複写が必要となる。
【0017】次に図3に示す模式図を用いて、複写する
画像データの例を説明する。これは動き補償の例であ
る。簡単のために原画像10を水平に二つの小画像に分
割した場合を考える。第一小画像13は第一符号化器
で、第二小画像14は第二符号化器で符号化する。第一
フレームメモリ11にはスライスB16がある。スライ
スB16は第二符号化器によって再生される複数のブロ
ックの集まりである。スライスB16は第一小画像13
の低辺(スライスA15)と隣接しており動き補償の時
に参照されるので、スライスB16を第一フレームメモ
リ11に複写する。同様にスライスA15(第一符号化
器によって再生される複数のブロックの集まり)も第二
フレームメモリ12に複写する。二つ以上の小画像に分
割される場合についても同様である。
【0018】(実施例2)図4は第二実施例のブロック
図を示す。図1とほぼ同じ構成であるが、符号化器の間
にはデータバスがなく、全ての符号化器はスーパーバイ
ザー8と接続されている。この実施例では、参照する小
画像のデータを他のフレームメモリからスーパーバイザ
ー8を経由してローカルフレームメモリに複写してから
次の符号化を継続するようになっている。例えば、図4
において、符号化器2―1は符号化器2―2によって再
生された小画像を参照する。この小画像はフレームメモ
リ4―2に格納されている。そこで、符号化器2―1が
次の小画像の符号化を開始するまでに、スーパーバイザ
ー8を経由して、フレームメモリ4―2から参照される
小画像のデータをフレームメモリ4―1に複写する。符
号化器2―2と2―3についても同様である。
【0019】なお、フレームメモリ間にデータバスを接
続しデータを直接に転送することも可能である。
【0020】
【発明の効果】このように本発明の画面分割符号化装置
は、一つのフレームメモリは一つの符号化器に接続され
ることになり、符号化する時にローカルフレームメモリ
だけをアクセスすればよく、複数の符号化器が同時に同
じフレームメモリをアクセスすることが避けられる。ま
た、符号化時にローカルフレームメモリ以外のフレーム
メモリをアクセスしないので、そのための切替え回路が
不必要となり、切替え制御も簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例の画面分割符号化装置のブ
ロック図
【図2】原画像を複数の小画像に分割する方法の例を示
すパターン
【図3】参照される画像データの複写の例を示す模式図
【図4】本発明の第二実施例の画面分割符号化装置のブ
ロック図
【図5】従来の画面分割符号化装置のブロック図
【図6】画像の分割と隣接する小画像を参照する動き補
償の例を示す図
【図7】複数の符号化器が同時に同じフレームメモリを
アクセスする例を示す図
【符号の説明】
1 画面分割器 2 符号化器 3 データバス 4 フレームメモリ 5 マルチプレクサー 6 データバス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画面分割器と、N個(Nは2以上の整数)
    の符号化器と、M個(MはN以上の整数)のフレームメ
    モリと、マルチプレクサとを具備し、前記画面分割器は
    入力画像をN個の小画像に分割し、第n(n=1〜N)
    番目の符号化器は第n番目の小画像を符号化し、再生さ
    れた第n番目の小画像を前記第n番目の符号化器に接続
    されている第n番目のフレームメモリに格納し、前記マ
    ルチプレクサは前記N個の符号化器の出力を多重化して
    伝送路に送るシステムであって、前記N個の符号化器の
    間をデータバスで接続し、前記第n番目の符号化器が第
    m(m≠n)番目のフレームメモリの画像を参照する場
    合、参照される画像を第mと第n番目の符号化器を経由
    して第n番目のフレームメモリに複写してから符号化を
    継続することを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項2】スーパーバイザーと、画面分割器と、N個
    (Nは2以上の整数)の符号化器と、M個(MはN以上
    の整数)のフレームメモリと、マルチプレクサとを具備
    し、スーパーバイザーは前記N個の符号化器に接続さ
    れ、前記画面分割器は入力画像をN個の小画像に分割
    し、第n(n=1〜N)番目の符号化器は第n番目の小
    画像を符号化し、再生された第n番目の小画像を前記第
    n番目の符号化器に接続されている第n番目のフレーム
    メモリに格納し、前記マルチプレクサは前記N個の符号
    化器の出力を多重化して伝送路に送るシステムであっ
    て、前記第n番目の符号化器が第m(m≠n)番目のフ
    レームメモリの画像を参照する場合、参照される画像を
    前記スーパーバイザーを経由して第n番目のフレームメ
    モリに複写してから符号化を継続することを特徴とする
    画像符号化装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509630A (ja) * 2004-08-13 2008-03-27 インダストリー・アカデミック・コーオペレーション・ファウンデーション・キョンヒ・ユニヴァーシティ パノラマ画像の動き推定及び補償のために仮想画像領域を生成する方法及び装置
JP2012182816A (ja) * 2004-12-10 2012-09-20 Tut Systems Inc マルチプロセッサアーキテクチュア並びにピクチュアベースの先読みウィンドウを具備したデジタルビデオエンコーダのためのパラレルレートコントロール

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US9374615B2 (en) 2002-12-10 2016-06-21 Arris Enterprises, Inc. Parallel rate control for digital video encoder with multi-processor architecture and picture-based look-ahead window
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