(57)【要約】【課題】算術復号化処理に必要な動作周波数を低減すること。【解決手段】算術符号化された入力データの一部を算術復号化する第一算術復号化手段と、第一算術復号化手段によって算術復号化された２値データと算術復号化されなかった入力データを多重する多重手段と、多重手段より出力されるデータを算術復号化された２値データと算術復号化されなかった入力データに分離する分離手段と、分離手段より出力された算術復号化されていない入力データを算術復号化する第二算術復号化手段と、分離手段より出力された２値データと第二算術復号化手段によって算術復号化された２値データを多値化する多値化手段を有し、第一算術復号化手段と第二算術復号化手段は入力データの異なる部分を同時に算術復号化することにより、算術復号化の処理負荷を複数の算術復号化手段に分散する。【選択図】図１
2006345348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データに対して少なくとも第一の処理と第二の処理を行う画像復号化装置であって、
前記入力データの一部に対して前記第一の処理を行う第一処理手段と、
前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされた結果と前記入力データのうちの前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされていないデータを多重して出力する多重手段と、
前記多重手段より出力されるデータを前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされた結果と前記入力データのうちの前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされていないデータに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされていないデータに対して前記第一の処理を行う第二処理手段と、
前記分離手段により分離された前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされた結果と前記第二処理手段によって前記第一の処理がなされた結果に対して前記第二の処理を行う第三処理手段を有することを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２】
前記第一処理手段を、算術符号データを復号化して２値データを生成する第一算術復号化手段により形成し、
前記第二処理手段を、算術符号データを復号化して２値データを生成する第二算術復号化手段により形成し、
前記第三処理手段を、算術復号化によって得られる２値データを多値データに変換する多値化手段により形成した請求項１に記載の画像復号化装置。
【請求項３】
同期情報を含む入力データに対して少なくとも第一の処理と第二の処理を行う画像復号化装置であって、
前記入力データに含まれる同期情報にしたがって同期制御を行う第一同期制御手段と、
前記入力データの一部に対して前記第一の処理を行う第一処理手段と、
前記入力データに含まれる同期情報と前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされた結果と前記入力データのうちの前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされていないデータを多重して出力する多重手段と、
前記多重手段より出力されるデータを同期情報と前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされた結果と前記入力データのうちの前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされていないデータに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された同期情報にしたがって同期制御を行う第二同期制御手段と、
前記分離手段により分離された前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされていないデータに対して前記第一の処理を行う第二処理手段と、
前記分離手段により分離された前記第一処理手段によって前記第一の処理がなされた結果と前記第二処理手段によって前記第一の処理がなされた結果に対して前記第二の処理を行う第三処理手段を有することを特徴とする画像復号化装置。
【請求項４】
前記第一処理手段を、算術符号データを復号化して２値データを生成する第一算術復号化手段により形成し、
前記第二処理手段を、算術符号データを復号化して２値データを生成する第二算術復号化手段により形成し、
前記第三処理手段を、算術復号化によって得られる２値データを多値データに変換する多値化手段により形成した請求項３に記載の画像復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化された画像信号を復号化する画像復号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上波アナログ放送方式および衛星放送方式のデジタル化などのＡＶ機器のデジタル化に伴って、情報量の多い画像データをデジタル信号で効率的に通信するために、動画像圧縮技術が用いられている。
【０００３】
動画像圧縮技術の代表的なものとして、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｉｓｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）による方式がある。これはＩＳＯ／ＩＥＣにおいて議論され、国際標準化されたもので、画面間や画面内の相関を利用してデータ量を圧縮する符号化方式であり、差分符号化や変換符号化されたデータをエントロピー符号化することによってデータを圧縮する符号化方式である。このエントロピー符号化方法の１つとして、算術符号化が用いられている。
【０００４】
以下では、算術符号化の概要について述べる。
【０００５】
一般に、複数のシンボルを組み合わせた情報源の系列（シンボル系列）に対して算術符号化を行う場合、まず、［０，１）の数直線（確率数直線）上において、それぞれのシンボルに対して、出現確率に応じた区間が割り当てられる。このシンボルと数直線上の区間との対応関係を表したものは確率テーブルと呼ばれ、算術符号化によるエントロピー符号化では、この確率テーブルを参照することによって、シンボル系列を数直線上で表現した符号語が生成される。
【０００６】
以下では、算術符号化について具体例を用いて説明する。
【０００７】
図６に算術符号化の概念図を示す。文字ａ、ｂ、ｃの３種類のシンボルが存在し、各シンボルの出現確率が０．５、０．２５、０．２５であるときに、文字列「ａｂａｃ」を符号化する場合について説明する。まず、［０，１）の領域を各文字の出現確率に応じて比例配分する。各文字の出現確率はａ、ｂ、ｃそれぞれ０．５、０．２５、０．２５であるので、「ａ」の領域は［０，０．５）、「ｂ」の領域は［０．５，０．７５）、「ｃ」の領域は［０．７５，１）となる。次に、文字列「ａｂａｃ」における１文字目の「ａ」の領域である［０，０．５）の領域を、再び各文字の出現確率に応じて比例配分する。これにより、「ａ」の領域は［０，０．２５）、「ｂ」の領域は［０．２５，０．３７５）、「ｃ」の領域は［０．３７５，０．５）となる。次に、２文字目の「ｂ」の領域である［０．２５，０．３７５）の領域を、出現確率に応じて比例配分する。これにより、「ａ」の領域は［０．２５，０．３１２５）、「ｂ」の領域は［０．３１２５，０．３４３７５）、「ｃ」の領域は［０．３４３７５，０．３７５）となる。次に、３文字目の「ａ」の領域である［０．２５，０．３１２５）の領域を、出現確率に応じて比例配分する。これにより、「ａ」の領域は［０．２５，０．２８１２５）、「ｂ」の領域は［０．２８１２５，０．２９６８７５）、「ｃ」の領域は［０．２９６８７５，０．３１２５）となる。ここで、４文字目の「ｃ」の領域である［０．２９６８７５，０．３１２５）が、文字列「ａｂａｃ」を表しており、算術符号化した結果（符号語）となる。
【０００８】
以下では、算術符号化されたシンボルの復号化について具体例を用いて説明する。
【０００９】
上述の算術符号化の例で生成した符号語である、領域［０．２９６８７５，０．３１２５）から、文字列「ａｂａｃ」を復号化する場合について説明する。算術復号化に際し、各文字の出現確率と、算術符号化によって生成された符号語である、領域［０．２９６８７５，０．３１２５）（以下この領域をＲとする）が与えられている。まず、［０，１）の領域を各文字の出現確率に応じて比例配分する。各文字の出現確率はａ、ｂ、ｃそれぞれ０．５、０．２５、０．２５であるので、「ａ」の領域は［０，０．５）、「ｂ」の領域は［０．５，０．７５）、「ｃ」の領域は［０．７５，１）となる。ここで示された各領域の中で、領域Ｒが含まれているのは文字「ａ」の領域であり、先頭の文字が「ａ」であることが導き出される。次に、導き出された文字「ａ」の領域である［０，０．５）の領域を、再び各文字の出現確率に応じて比例配分する。これにより、「ａ」の領域は［０，０．２５）、「ｂ」の領域は［０．２５，０．３７５）、「ｃ」の領域は［０．３７５，０．５）となる。ここで示された各領域の中で、領域Ｒが含まれているのは文字「ｂ」の領域であり、２番目の文字が「ｂ」であることが導き出される。次に、導き出された文字「ｂ」の領域である［０．２５，０．３７５）の領域を、出現確率に応じて比例配分する。これにより、「ａ」の領域は［０．２５，０．３１２５）、「ｂ」の領域は［０．３１２５，０．３４３７５）、「ｃ」の領域は［０．３４３７５，０．３７５）となる。以下この手順を繰り返し、最終的に文字列「ａｂａｃ」が導き出される。
【００１０】
このように、算術符号化を用いたシンボル系列のエントロピー符号化では、各シンボルと数直線上の区間とを対応付けることによって、任意のシンボル系列を［０，１）の数直線上の符号語によって表現することができる。
【００１１】
さらに、シンボルと区間とを対応付ける確率テーブルを各シンボルの出現頻度に応じて、適応的に変更することによって、符号化によるデータ圧縮効率を向上することができる。
【００１２】
以下では、各シンボルの出現頻度に応じて適応的に確率テーブルを変更する場合の算術符号化について具体例を用いて説明する。
【００１３】
図７に適応的に確率テーブルを変更する場合の算術符号化の概念図を示す。文字ａ、ｂ、ｃの３種類のシンボルが存在し、各シンボルの初期出現確率が同じ（全て１／３）で、初期出現頻度が全て１であるときに、文字列「ａｂａｃ」を符号化する場合について説明する。まず、［０，１）の領域を各文字の出現確率に応じて比例配分する。各文字の初期出現確率は全て１／３であるので、「ａ」の領域は［０，１／３）、「ｂ」の領域は［１／３，２／３）、「ｃ」の領域は［２／３，１）となる。ここで、１文字目が「ａ」であるため、「ａ」の出現頻度を１加算し、２とする。次に、文字列「ａｂａｃ」における１文字目の「ａ」の領域である［０，１／３）の領域を、この時点での各文字の出現確率に応じて比例配分する。この時点では、文字「ａ」の出現頻度が２であるのに対して、文字「ｂ」と「ｃ」の出現頻度は１であるので、各文字の出現確率は、ａ、ｂ、ｃそれぞれ２／４、１／４、１／４となる。これにより、「ａ」の領域は［０，２／１２）、「ｂ」の領域は［２／１２，３／１２）、「ｃ」の領域は［３／１２，４／１２）となる。次に、２文字目が「ｂ」であるため、「ｂ」の出現頻度を１加算し、２とする。２文字目の「ｂ」の領域である［２／１２，３／１２）の領域を、この時点での各文字の出現確率に応じて比例配分する。この時点では、文字「ａ」と「ｂ」の出現頻度が２であるのに対して、文字「ｃ」の出現頻度は１であるので、各文字の出現確率は、ａ、ｂ、ｃそれぞれ２／５、２／５、１／５となる。これにより、「ａ」の領域は［１０／６０，１２／６０）、「ｂ」の領域は［１２／６０，１４／６０）、「ｃ」の領域は［１４／６０，１５／６０）となる。次に、３文字目が「ａ」であるため、「ａ」の出現頻度を１加算し、３とする。３文字目の「ａ」の領域である［１０／６０，１２／６０）の領域を、この時点での各文字の出現確率に応じて比例配分する。この時点では、文字「ａ」の出現頻度が３、文字「ｂ」の出現頻度は２、文字「ｃ」の出現頻度は１であるので、各文字の出現確率は、ａ、ｂ、ｃそれぞれ３／６、２／６、１／６となる。これにより、「ａ」の領域は［３０／１８０，３３／１８０）、「ｂ」の領域は［３３／１８０，３５／１８０）、「ｃ」の領域は［３５／１８０，３６／１８０）となる。ここで、４文字目の「ｃ」の領域である［３５／１８０，３６／１８０）が、文字列「ａｂａｃ」を表しており、算術符号化した結果（符号語）となる。
【００１４】
以下では、各シンボルの出現頻度に応じて適応的に確率テーブルが変更される場合の算術復号化について具体例を用いて説明する。
【００１５】
上述の算術符号化の例で生成した符号語である、領域［３５／１８０，３６／１８０）から、文字列「ａｂａｃ」を復号化する場合について説明する。算術復号化に際し、各シンボルの初期出現確率（全て１／３）と初期出現頻度（全て１）、および、算術符号化によって生成された符号語である、領域［３５／１８０，３６／１８０）（以下この領域をＲとする）が与えられている。まず、［０，１）の領域を各文字の出現確率に応じて比例配分する。符号化と同様に、各文字の出現確率の初期値は全て１／３となっている。したがって、「ａ」の領域は［０，１／３）、「ｂ」の領域は［１／３，２／３）、「ｃ」の領域は［２／３，１）となる。ここで示された各領域の中で、領域Ｒが含まれているのは文字「ａ」の領域であり、先頭の文字が「ａ」であることが導き出される。ここで、１文字目が「ａ」であるため、「ａ」の出現頻度を１加算し、２とする。変更された出現頻度から出現確率を求める。次に、導き出された文字「ａ」の領域である［０，１／３）の領域を、各文字の出現確率に応じて比例配分する。これにより、「ａ」の領域は［０，２／１２）、「ｂ」の領域は［２／１２，３／１２）、「ｃ」の領域は［３／１２，４／１２）となる。ここで示された各領域の中で、領域Ｒが含まれているのは文字「ｂ」の領域であり、２番目の文字が「ｂ」であることが導き出される。以下この手順を繰り返し、最終的に文字列「ａｂａｃ」が導き出される。
【００１６】
このように、シンボルの出現頻度に応じて出現確率を動的に変更することで、高い符号化効率を実現することが可能となる。しかし、一方で、現在のシンボルに対応する出現確率が、直前に処理されたシンボルに依存するため、逐次的に処理しなければならず、このような依存関係にあるシンボル数が多い場合には処理時間が増大する。
【００１７】
このような適応的な算術符号化が採用されている動画像符号化方式として、ＭＰＥＧ−４  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ（以下ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣとする）がある。
【００１８】
ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣでは、ＣＡＢＡＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｂｉｎａｒｙ  Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる算術符号化が採用されている。ＣＡＢＡＣでは、符号化対象となるシンボルが０と１の２値のみであり、上記算術符号化の例と同様に各シンボルの出現頻度に応じて適応的に出現確率が変更される。ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣにおいて、画像情報は、予測符号化と変換符号化および量子化された後に、０または１の２値データに変換され、算術符号化される。図５にこの２値データへの変換（以下２値化とする）の例を示す。図５では、例えば、データ６は、１１１１１１０という７ビットのシンボル系列に変換される。この例では、４ビットの値域をもつ多値データは、最短で１ビット、最長で１７ビットのシンボル系列に変換される。ここで、１ビットのシンボルを算術符号化するのに１クロックかかると仮定すると、１つの多値データを算術符号化するのに、シンボル数が最短の場合には１クロックで処理できるが、シンボル数が最長の場合には１７クロックが必要となる。同様に、１ビットのシンボルを算術復号化するのに１クロックかかると仮定すると、１つの多値データを算術復号化するのに、シンボル数が最短の場合には１クロックで処理できるが、シンボル数が最長の場合には１７クロックが必要となる。このことは、すなわち、１つのデータを固定クロック数で処理することができずにデータに依存して処理時間が大きく変動すること、および、最大シンボル数のデータが連続する場合においてもリアルタイム処理を実現するためには非常に高い動作周波数で処理しなければならないことを示している。
【００１９】
デジタルＴＶ受信機やＤＶＤプレーヤなどの民生機器に適用する場合においては、特に、高い動作周波数による実装は消費電力の増大を招くため、望ましくない。また、一般に、高い動作周波数による実装は、低い動作周波数での実装に比べて実装が困難で、コストも高い。
【００２０】
以下では、図面を参照しながら、従来のＭＰＥＧ−４  ＡＶＣの画像復号化装置の構成を説明する。図４は従来のＭＰＥＧ−４  ＡＶＣの画像復号化装置の構成例であり、バッファメモリ４０００、分離手段４００１、同期制御手段４００２、算術復号化手段４００３、多値化手段４００４、逆量子化・逆直交変換手段４００５、フレームメモリ４００６、画面間予測復号化手段４００７、画面内予測復号化手段４００８、デブロックフィルタ手段４００９から構成される。
【００２１】
バッファメモリ４０００は入力データを保持するＦＩＦＯバッファで、入力された順にデータを分離手段４００１に出力する。分離手段４００１はバッファメモリ４０００より入力されたデータを、同期情報と算術符号データに分離し、同期情報を同期制御手段４００２に、算術符号データを算術復号化手段４００３に出力する。ここで、同期情報は、入力データにおける処理の開始位置を示すデータや、処理を開始する時間を示すデータ、および、処理結果を出力する時間を示すデータなどの、同期制御を行うために必要なデータである。また、算術符号データは、算術符号化されたデータと、算術符号化されたデータを復号化するために必要となる各種ヘッダ情報である。同期制御手段４００２は、入力データにおける処理開始位置の検出や処理開始時間の制御、および、処理結果の出力時間の制御などの同期制御を行う。算術復号化手段４００３は算術符号データを算術復号化し、２値化されたデータを出力する。多値化手段４００４は、算術復号化手段４００３より入力された２値データを変換して多値データを出力する。逆量子化・逆直交変換手段４００５は、多値化手段４００４より入力されたデータに対して、逆量子化処理および逆直交変換処理を行う。逆量子化・逆直交変換手段４００５は、処理対象データが画面内予測符号化されている場合には、画面内予測復号化手段４００８に結果を出力し、画面間予測符号化されている場合には、画面間予測復号化手段４００７に結果を出力する。画面内予測復号化手段４００８は逆量子化・逆直交変換手段４００５より入力されたデータに対して画面内予測復号化処理を行う。画面間予測復号化手段４００７は逆量子化・逆直交変換手段４００５より入力されたデータと、フレームメモリ４００６より入力された過去の復号化データを用いて、動き補償復号化を行う。デブロックフィルタ手段４００９は、画面内予測復号化手段４００８または画面間予測復号化手段４００７の処理結果に対してフィルタ処理を行い、ブロックノイズを除去する。フレームメモリ４００６は、デブロックフィルタ手段４００９の処理結果を保持し、以降の画面間予測復号化に必要なデータを保持する。
【００２２】
前記算術復号化の実装上の課題に対して、算術復号化後の２値データをバッファメモリに一旦保持する方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。算術復号化後の２値データをバッファメモリに一旦保持する場合の画像復号化装置の構成例を図３に示す。図３において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。図３において、バッファメモリ３０００は、算術復号化手段４００３で算術復号化された２値データを一旦保持するＦＩＦＯバッファで、入力された順に２値データを多値化手段４００４に出力する。この方式は、算術復号化の処理時間の大きな揺らぎを、バッファメモリ３０００を設けることによって吸収し、バッファメモリ３０００の後段の多値化手段４００４以降の処理時間への影響を低減することが可能となる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００８５２３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、前記従来の方式では、バッファメモリ４０００がオーバフローして処理が破綻してしまわないように、データの入力レート以上のレートで算術復号化処理を行わなければならず、算術復号化処理手段４００３を高い動作周波数で実装しなければならないという課題を解決することはできない。また、バッファメモリ３０００の容量を大きくすると、バッファメモリ３０００の前段に対する後段の遅延時間が大きくなるという課題もある。
【００２４】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、低い動作周波数でリアルタイム処理を容易に実現することが可能な画像復号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
算術符号化された入力データの一部を算術復号化する第一算術復号化手段と、前記第一算術復号化手段によって算術復号化された２値データと前記第一算術復号化手段によって算術復号化されなかった前記入力データを多重する多重手段と、前記多重手段より出力されるデータを、前記第一算術復号化手段によって算術復号化された２値データと前記第一算術復号化手段によって算術復号化されなかった前記入力データに分離する分離手段と、前記分離手段より分離された前記第一算術復号化手段によって算術復号化されなかった前記入力データを算術復号化する第二算術復号化手段と、前記分離手段より分離された前記第一算術復号化手段によって算術復号化された２値データと前記第二算術復号化手段によって算術復号化された２値データを多値化する多値化手段を有し、前記第一算術復号化手段と前記第二算術復号化手段は前記入力データの異なる部分を同時に算術復号化する。
【００２６】
本構成によって、算術復号化を複数の処理手段で行うことが可能となり、算術復号化の処理負荷を複数の処理手段に分散することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の画像復号化装置によれば、算術復号化の処理負荷を複数の処理手段に分散することができるため、各々の処理手段を低い動作周波数で容易に実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における画像復号化装置の構成例である。図１において、図３および図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態１における画像復号化装置である。図１において、図３および図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３１】
図１において、算術復号化手段１０００は分離手段４００１によって分離された算術符号データの一部を算術復号化し、２値化されたデータを出力する。多重手段１００１は、分離手段４００１によって入力データから分離された同期情報と、算術復号化手段１０００によって算術復号化された２値データと、分離手段４００１によって入力データから分離された算術符号データのうち、算術復号化手段１０００によって算術復号化されなかった算術符号データを多重してバッファメモリ３０００に出力する。分離手段１００２は、バッファメモリ３０００より入力された前記多重データを、同期情報と、算術復号化手段１０００によって算術復号化された２値データと、算術復号化手段１０００によって算術復号化されなかった算術符号データに分離する。算術復号化手段１００４は、分離手段１００２より入力される、算術復号化手段１０００によって算術復号化されなかった算術符号データを算術復号化し、２値化されたデータを出力する。多値化手段１００５は、分離手段１００２より入力される算術復号化手段１０００によって算術復号化された２値データと、算術復号化手段１００４より入力される算術復号化された２値データを変換して多値データを出力する。同期制御手段１００３は、分離手段１００２より入力される同期情報に基づいて、入力データにおける処理開始位置の検出や処理開始時間の制御、および、処理結果の出力時間の制御などの同期制御を行う。
【００３２】
かかる構成によれば、多重手段１００１と分離手段１００２、および、算術復号化手段１００４を追加することにより、算術復号化手段１０００と算術復号化手段１００４は入力データのうちの異なる算術符号データを同時に復号化処理することが可能となる。これにより、算術復号化の処理負荷を、算術復号化手段１０００と算術復号化手段１００４に分散することが可能となり、算術復号化手段１０００および算術復号化手段１００４に必要な動作周波数を低減することができる。また、多重手段１００１によって同期情報を多重し、バッファメモリ３０００の後段において同期制御手段１００３を追加することにより、バッファメモリ３０００の容量の拡大によって遅延が生じる場合においても、後段で再び同期を取り直すことが可能となる。さらに、バッファメモリ３０００の後段の処理手段に必要なデータは全て多重手段１００１によって多重されるため、バッファメモリ３０００の前段の処理手段と、バッファメモリ３０００の後段の処理手段の依存関係が、データの供給状況のみとなる。つまり、後段の処理手段は、前段の詳細な処理状況には無関係に、バッファメモリ３０００に処理対象となるデータが存在する場合にのみ処理を実行すればよい。これにより、バッファメモリ３０００の前段の処理手段と後段の処理手段を容易に並行動作させることが可能となる。
【００３３】
なお、本実施の形態において、負荷分散の対象とする処理を算術復号化とし、算術復号化手段１０００および算術復号化手段１００４を設けたが、負荷分散の対象とする処理を可変長復号化としてもよい。さらに、本実施の形態において、算術復号化手段１０００と算術復号化手段１００４の２つの算術復号化手段を設けて負荷分散を行っているが、算術復号化手段を３つ以上設けてもよい。
【００３４】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の画像復号化装置の構成例である。
【００３５】
図２において、図１と図３、および、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３６】
図２において、プロセッサ２０００およびプロセッサ２００１は命令メモリ２００２に格納された各種プログラムに従い、動作を行う汎用ＤＳＰ（信号処理プロセッサ）である。ここで、プロセッサ２０００およびプロセッサ２００１は同じプログラムを実行することが可能である。プロセッサ２０００はバッファメモリ４０００のデータが入力され、実行結果をバッファメモリ３０００に出力する。プロセッサ２００１はバッファメモリ３０００のデータが入力され、実行結果を逆量子化・逆直交変換手段４００５に出力する。命令メモリ２００２は、プロセッサ２０００およびプロセッサ２００１が実行すべき各種プログラム（分離プログラム１、同期制御プログラム２、算術復号化プログラム３、多重プログラム４、多値化プログラム５）を格納したメモリである。分離プログラム１は入力データを同期情報と算術符号データと算術復号化された２値データに分離するプログラムである。同期制御プログラム２は分離プログラム１により分離された同期情報に基づいて同期制御を行うプログラムである。算術復号化プログラム３は分離プログラム１により分離された算術符号データを算術復号化して２値データを生成するプログラムである。多重プログラム４は、分離プログラム１により分離された同期情報と、算術復号化プログラム３によって算術復号化された２値データと、算術復号化プログラム３によって算術復号化されていない算術符号データを多重して出力するプログラムである。多値化プログラム５は、分離プログラム１により分離された算術復号化された２値データと算術復号化プログラム３により算術復号化された２値データを多値データに変換するプログラムである。
【００３７】
図２において、プロセッサ２０００は、命令メモリ２００２と分離プログラム１、同期制御プログラム２、算術復号化プログラム３、および、多重プログラム４とで、図1における分離手段４００１と同期制御手段４００２、算術復号化手段１０００、および、多重手段１００１を構成している。また、プロセッサ２００１は、命令メモリ２００２と分離プログラム１、同期制御プログラム２、算術復号化プログラム３、および、多値化プログラム５とで、図１における分離手段１００２と同期制御手段１００３、算術復号化手段１００４、および、多値化手段１００５を構成している。
【００３８】
以上のように構成された画像復号化装置において特徴的なことは、各々の処理手段において、同じ機能を行うものを共用化することが可能であることである。これにより、実装コストを削減することが可能となる。
【００３９】
かかる構成によれば、プロセッサ２０００とプロセッサ２００１において、入力データのうちの異なる算術符号データを同時に復号化処理することが可能となる。これにより、算術復号化の処理負荷を、プロセッサ２０００とプロセッサ２００１に分散することが可能となり、プロセッサ２０００とプロセッサ２００１に必要な動作周波数を低減することができる。また、プロセッサ２０００において同期情報を多重し、バッファメモリ３０００の後段のプロセッサ２００１において同期制御プログラム２を実行することによって、バッファメモリ３０００の容量の拡大によって遅延が生じる場合においても、後段で再び同期を取り直すことが可能となる。さらに、バッファメモリ３０００の後段の処理手段に必要なデータは全てプロセッサ２０００において多重されるため、バッファメモリ３０００の前段の処理手段と、バッファメモリ３０００の後段の処理手段の依存関係が、データの供給状況のみとなる。つまり、後段の処理手段は、前段の詳細な処理状況には無関係に、バッファメモリ３０００に処理対象となるデータが存在する場合にのみ処理を実行すればよい。これにより、バッファメモリ３０００の前段の処理手段と後段の処理手段を容易に並行動作させることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態において、負荷分散の対象とする処理を算術復号化とし、算術復号化プログラム３を設けたが、負荷分散の対象とする処理を可変長復号化としてもよい。さらに、本実施の形態において、プロセッサ２０００とプロセッサ２００１の２つのプロセッサを設けて負荷分散を行っているが、３つ以上のプロセッサを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る画像復号化装置は、ＬＳＩ等の電子回路で実現される画像再生装置として利用することができる。例えば、符号化された画像を復号化して再生するコンピュータ、ＰＤＡ、デジタル放送受信機及び携帯電話機等に備えられる画像再生装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における画像復号化装置の構成例を示す図
【図２】本発明における画像復号化装置の構成例を示す図
【図３】従来の画像復号化装置の構成例を示す図
【図４】従来の画像復号化装置の構成例を示す図
【図５】多値データから２値データへの変換例を示す図
【図６】算術符号化の概念図
【図７】算術符号化の概念図
【符号の説明】
【００４３】
１０００    算術復号化手段
１００１    多重手段
１００２    分離手段
１００３    同期制御手段
１００４    算術復号化手段
１００５    多値化手段
２０００    プロセッサ
２００１    プロセッサ
２００２    命令メモリ
３０００    バッファメモリ
４０００    バッファメモリ
４００１    分離手段
４００２    同期制御手段
４００３    算術復号化手段
４００４    多値化手段
４００５    逆量子化・逆直交変換手段
４００６    フレームメモリ
４００７    画面間予測復号化手段
４００８    画面内予測復号化手段
４００９    デブロックフィルタ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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