(57)【要約】【課題】ＭＰＥＧ符号化及び復号化装置等の符号化及び復号化装置に関し、復号処理時の消費電力の削減を図る。【解決手段】符号化部４に休止フラグ生成部（休止情報生成部）１４を設け、マクロブロック毎に、復号化部５中、復号処理時に動作不要である回路部の休止を指示する休止フラグ（休止情報）をＭＰＥＧストリームに含めると共に、復号化部５に休止制御部２３を設け、ＭＰＥＧストリームに含まれる休止フラグに基づいて、マクロブロック毎に、復号処理時に動作不要である回路部の休止制御を行う。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を符号化して符号列を生成する符号化部と、前記符号化部が生成した符号列を復号化する復号化部を有する符号化及び復号化装置であって、
前記符号化部は、所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成する休止情報生成部を有し、
前記復号化部は、前記休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を行う休止制御部を有することを特徴とする符号化及び復号化装置。
【請求項２】
前記符号化部は、複数の所定画素ブロックを単位とする画像に複数の符号化モード候補がある場合、前記画像の復号処理時の消費電力が最小の符号化モード候補を符号化モードと決定するモード決定部を有することを特徴とする請求項１記載の符号化及び復号化装置。
【請求項３】
前記休止情報生成部は、前記モード決定部が決定した符号化モードに基づいて、前記休止情報を生成することを特徴とする請求項２記載の符号化及び復号化装置。
【請求項４】
画像信号を符号化して符号列を生成する符号化装置であって、
所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成する休止情報生成部を有することを特徴とする符号化装置。
【請求項５】
符号化された画像信号と、信号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を受信して、画像情報を復号化する復号化装置であって、
前記休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を行う休止制御部を有することを特徴とする復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）規格等の符号化及び復号化装置、符号化装置、復号化装置に関する。具体的には、復号処理時の消費電力削減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＭＰＥＧ符号化及び復号化装置（MPEG CODEC LSI）の開発が進んでいる（例えば、特許文献１参照）。ＭＰＥＧ符号化及び復号化装置においては、ＭＰＥＧ４−ＡＳＰ（Advanced Simple Profile）、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ（Advanced Video Coding）等の新規格での処理量の増加や、高解像度化（ＳＤサイズからＨＤサイズへ）により、消費電力が増加する傾向にある。
【特許文献１】特開２００１−１６０９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、ＭＰＥＧ符号化及び復号化装置がバッテリー駆動の携帯機器向けのものである場合、ＭＰＥＧ符号化及び復号化装置の消費電力の増加は、携帯機器の動作時間を減少させてしまうことから、深刻な問題である。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑み、復号処理時の消費電力の削減を図ることができるようにした符号化及び復号化装置、符号化装置、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】
【０００５】
本発明の符号化及び復号化装置は、画像信号を符号化して符号列を生成する符号化部と、前記符号化部が生成した符号列を復号化する復号化部を有する符号化及び復号化装置であって、前記符号化部は、所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成する休止情報生成部を有し、前記復号化部は、前記休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を行う休止制御部を有するものである。
【０００６】
本発明の符号化装置は、画像信号を符号化して符号列を生成する符号化装置であって、所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成する休止情報生成部を有するものである。
【０００７】
本発明の復号化装置は、符号化された画像信号と、信号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を受信して、画像情報を復号化する復号化装置であって、前記休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を行う休止制御部を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の符号化及び復号化装置によれば、復号化部は、休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、休止情報に対応する回路部の休止制御を行うことができるので、復号処理時の消費電力の削減を図ることができる。
【０００９】
本発明の符号化装置によれば、所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成するので、復号化装置は、休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、休止情報に対応する回路部の休止制御を行うことにより、復号処理時の消費電力の削減を図ることができる。
【００１０】
本発明の復号化装置によれば、休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、休止情報に対応する回路部の休止制御を行うことができるので、復号処理時の消費電力の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図８を参照して、本発明の符号化及び復号化装置、符号化装置、復号化装置の一実施形態について、本発明をＭＰＥＧ規格の符号化及び復号化装置、符号化装置、復号化装置に適用した場合を例にして説明する。
【００１２】
図１は本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態を含むシステムの概略的構成図である。図１中、１は本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態、２は本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態１を搭載した機器内のＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）、３は本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態１を搭載した機器外の外部デバイスである。
【００１３】
また、本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態１において、４は符号化部であり、本発明の符号化装置の一実施形態をなすものである。５は復号化部であり、本発明の復号化装置の一実施形態をなすものである。６はメモリコントローラ、７はＣＰＵ（central processing unit）やＩ／Ｏ（input／output）インタフェース等のコントローラ、８は内部バスである。
【００１４】
図１に示すシステムにおいては、符号化部４は、映像入力信号を符号化してＭＰＥＧ規格の符号列であるＭＰＥＧストリームを生成し、生成されたＭＰＥＧストリームはメモリコントローラ６を介してＤＲＡＭ２に記憶される。復号化部５は、ＤＲＡＭ２に記憶されたＭＰＥＧストリームをメモリコントローラ６を介して入力し、ＭＰＥＧ規格に準拠した処理で復号化して映像出力信号を生成する。また、ＤＲＡＭ２に記憶されたＭＰＥＧストリームは、メモリコントローラ６及びコントローラ７を介して外部デバイス３に出力されることもある。
【００１５】
図２は符号化部４の概略的構成図である。図２中、９は映像入力信号を入力してＤＣＴ（離散コサイン変換）処理を行うＤＣＴ部、１０はＤＣＴ部９の出力を量子化処理する量子化部、１１は映像入力信号を入力してイントラ予測処理を行うイントラ予測部、１２は映像入力信号を入力してインター予測処理を行うインター予測部である。
【００１６】
１３は符号化単位画像であるピクチャ毎に、入力画像の特性から、「画質／ストリームサイズ」が最大、又は、画質が最適な符号化モード（符号化方法）を決定するモード決定部、１４はモード決定部１３が決定した符号化モードに基づいて、符号化単位画素ブロックであるマクロブロック毎に、復号化部５中、復号処理時に動作不要である回路部の休止を指示する休止情報をなす休止フラグを生成する休止フラグ生成部（休止情報生成部）、１５は量子化部１０の出力、イントラ予測部１１の出力又はインター予測部１２の出力、休止フラグ生成部１４の出力等からＭＰＥＧストリームを生成するストリーム生成部である。
【００１７】
図３は復号化部５の概略的構成図である。図３中、１６はＭＰＥＧストリームの解析を行うストリーム解析部、１７はピクチャを入力して逆量子化処理を行う逆量子化部、１８は逆量子化部１７の出力に対して逆ＤＣＴ処理を行う逆ＤＣＴ部、１９はイントラ補正処理を行うイントラ補正部、２０はインター補正処理を行うインター補正部、２１はイントラ補正部１９の出力又はインター補正部２０の出力を選択して出力するセレクタである。
【００１８】
２２は逆ＤＣＴ部１８の出力とセレクタ２１の出力を入力して映像出力信号を生成する加算部、２３はＭＰＥＧストリームに含まれる休止フラグに基づいて、マクロブロック毎に、逆量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８、イントラ補正部１９及びインター補正部２０の休止を制御する休止制御部である。
【００１９】
図４はモード決定部１３の動作を示す図である。モード決定部１３は、映像入力信号を入力し、既存技術を用いたモード決定処理を行い、ピクチャ毎に、符号化モード候補を決定する（ステップＳ１）。そして、符号化モード候補が複数ある場合には、符号化モード候補毎に、復号化部消費電力テーブル２４を参照し、復号化部５の休止制御対象回路部の復号処理時の消費電力を計算し、復号化部５の休止制御対象回路部の復号処理時の消費電力が最小の符号化モード候補を符号化モードとして決定する（ステップＳ２）。符号化モード候補が１個の場合には、符号化モード候補がそのまま符号化モードとして決定される。
【００２０】
ここに、符号化モードの決定は、ピクチャ毎に、ピクチャ単位の符号化モードとマクロブロック単位の符号化モードが決定されることにより行われるが、例えば、ＭＰＥＧ２の場合、ピクチャ単位の符号化モードには、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャがあり、マクロブロック単位の符号化モードには、イントラ、インター、スキップ等がある。
【００２１】
図５はモード決定部１３が符号化モードを決定するピクチャの構成例を示す図である。この例では、説明の都合上、ピクチャは、４つのマクロブロックＭＢ００、ＭＢ０１、ＭＢ１０、ＭＢ１１から構成されると仮定している。
【００２２】
図６は図５に示すピクチャに対してモード決定部１３が決定した符号化モード候補の例を示す図であり、図６（Ａ）は符号化モード候補１、図６（Ｂ）は符号化モード候補２を示している。符号化モード候補１は、マクロブロックの符号化モードを、ＭＢ００はイントラ、ＭＢ０１はインター、ＭＢ１０はイントラ、ＭＢ１１はスキップとしている。符号化モード候補２は、マクロブロックの符号化モードを、ＭＢ００はイントラ、ＭＢ０１はイントラ、ＭＢ１０はスキップ、ＭＢ１１はスキップとしている。
【００２３】
表１は復号化部消費電力テーブル２４の例を示す。復号化部消費電力テーブル２４は、復号部５の各回路部の実機計測結果又は消費電力解析ツールの結果を元に作成することができるが、本例では、休止制御対象回路部には、説明の都合上、逆量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８、イントラ補正部１９及びインター補正部２０のみが含まれるとしている。
【００２４】
【表１】
2006033695.tif 000003
【００２５】
ここで、イントラ・マクロブロックの復号処理は、休止制御対象回路部では、逆量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８及びイントラ補正部１９の動作を必要とするので、休止制御対象回路部の消費電力は０.４μＷとなる。インター・マクロブロックの復号処理は、休止制御対象回路部では、逆量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８及びインター補正部２０の動作を必要とするので、休止制御対象回路部の消費電力は１.０μＷとなる。スキップ・マクロブロックの復号処理は、休止制御対象回路部では、インター補正部２０の動作が必要となるので、休止制御対象回路部の消費電力は０.８μＷとなる。
【００２６】
表２は図６（Ａ）に示す符号化モード候補１及び図６（Ｂ）に示す符号化モード候補２の消費電力計算の結果を示している。
【００２７】
【表２】
2006033695.tif 000004
【００２８】
即ち、符号化モード候補１の場合、各マクロブロックの復号処理に必要な休止制御対象回路部の電力は、ＭＢ００（イントラ）については０.４μＷ、ＭＢ０１（インター）については１.０μＷ、ＭＢ１０（イントラ）については０.４μＷ、ＭＢ１１（スキップ）については０.８μＷとなり、ピクチャ全体では２.６μＷとなる。
【００２９】
これに対して、符号化モード候補２の場合には、各マクロブロックの復号処理に必要な休止制御対象回路部の電力は、ＭＢ００（イントラ）、ＭＢ０１（イントラ）については、それぞれ０.４μＷ、ＭＢ１０（スキップ）、ＭＢ１１（スキップ）については、それぞれ、０.８μＷとなり、ピクチャ全体では、２.４μＷとなる。したがって、この例の場合には、モード決定部１３は符号化モード候補２を符号化モードとして決定することになる。
【００３０】
図７は休止フラグ生成部１４が生成する休止フラグの構成を示す図である。休止フラグは、逆量子化部休止フラグ２５と、逆ＤＣＴ部休止フラグ２６と、イントラ補正部休止フラグ２７と、インター補正部休止フラグ２８を有するように構成される。
【００３１】
逆量子化部休止フラグ２５は逆量子化部１７の動作を休止とするか否かを指示するフラグ、逆ＤＣＴ部休止フラグは逆ＤＣＴ部１８の動作を休止とするか否かを指示するフラグ、イントラ補正部休止フラグはイントラ補正部１９の動作を休止とするか否かを指示するフラグ、インター補正部休止フラグはインター補正部２０の動作を休止とするか否かを指示するフラグであり、それぞれ、休止を指示する場合には“０”、休止を指示しない場合には“１”とされる。
【００３２】
表３は、図６（Ｂ）に示す符号化モード候補２が符号化モードに決定された場合に、休止フラグ生成部１４が生成する休止フラグの内容を示している。
【００３３】
【表３】
2006033695.tif 000005
【００３４】
図８は符号化部４で生成されるＭＰＥＧストリームの一部分を示す図である。休止フラグは、ストリーム生成部１５に伝送され、ユーザ拡張レイヤーを利用してストリームとして送られる。例えば、ＭＰＥＧ２規格の場合、「extension_and_user_data」レイヤー内の「user_data」にて「picture_header」毎に伝送される。
【００３５】
ここに、復号化部５の休止制御部２３は、ＭＰＥＧストリームに含まれる休止フラグに基づいて、マクロブロック毎に、休止制御対象回路部内の量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８、イントラ補正部１９及びインター補正部２０の休止を制御するが、休止制御は、復号処理時に休止とする回路部に対するゲーテッドクロックの供給制御により行われる。
【００３６】
例えば、ＭＰＥＧストリームに表３に示す休止フラグが含まれていた場合、ＭＢ００、ＭＢ０１の復号処理時には、逆量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８及びイントラ補正部１９は動作状態、インター補正部２０は休止状態とされ、ＭＢ１０、ＭＢ１１の復号処理時には、逆量子化部１７、逆ＤＣＴ部１８及びイントラ補正部１９は休止状態、インター補正部２０は動作状態とされる。
【００３７】
以上のように、本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態１によれば、符号化部４に休止フラグ生成部（休止情報生成部）１４を設け、マクロブロック毎に、復号化部５中、復号処理時に動作不要である回路部の休止を指示する休止フラグ（休止情報）をＭＰＥＧストリームに含めると共に、復号化部５に休止制御部２３を設け、ＭＰＥＧストリームに含まれる休止フラグに基づいて、マクロブロック毎に、復号処理時に動作不要である回路部の休止制御を行うとしているので、復号処理時の消費電力の削減を図ることができる。
【００３８】
なお、本発明の符号化及び復号化装置、符号化装置、復号化装置においては、本発明をＭＰＥＧ規格の符号化及び復号化装置、符号化装置、復号化装置に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、符号化モードによっては、復号処理時に動作不要である回路部が存在する符号化及び復号化装置、復号処理時に動作不要である回路部が存在する復号化装置を対象とする符号化装置、復号処理時に動作不要である回路部が存在する復号化装置に広く適用することができるものである。
【００３９】
ここで、本発明を整理すると、本発明には、少なくとも、以下の符号化及び復号化装置、符号化装置、復号化装置が含まれる。
【００４０】
（付記１）  画像信号を符号化して符号列を生成する符号化部と、前記符号化部が生成した符号列を復号化する復号化部を有する符号化及び復号化装置であって、前記符号化部は、所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成する休止情報生成部を有し、前記復号化部は、前記休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を行う休止制御部を有することを特徴とする符号化及び復号化装置。
【００４１】
（付記２）  前記符号化部は、複数の所定画素ブロックを単位とする画像に複数の符号化モード候補がある場合、前記画像の復号処理時の消費電力が最小の符号化モード候補を符号化モードと決定するモード決定部を有することを特徴とする付記１記載の符号化及び復号化装置。
【００４２】
（付記３）  前記休止情報生成部は、前記モード決定部が決定した符号化モードに基づいて、前記休止情報を生成することを特徴とする付記２記載の符号化及び復号化装置。
【００４３】
（付記４）  前記休止制御部は、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を前記休止情報に対応する回路部に対するゲーテッドクロックの供給制御により行うことを特徴とする付記３記載の符号化及び復号化装置。
【００４４】
（付記５）  画像信号を符号化して符号列を生成する符号化装置であって、所定画素ブロック毎に、復号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を生成する休止情報生成部を有することを特徴とする符号化装置。
【００４５】
（付記６）  符号化された画像信号と、信号処理時に動作不要となる機能を指示する休止情報を受信して、画像情報を復号化する復号化装置であって、前記休止情報に基づいて、所定画素ブロック毎に、前記休止情報に対応する回路部の休止制御を行う休止制御部を有することを特徴とする復号化装置。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態を含むシステムの概略的構成図である。
【図２】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える符号化部の概略的構成図である。
【図３】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える復号化部の概略的構成図である。
【図４】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える符号化部内のモード決定部の動作を示す図である。
【図５】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える符号化部内のモード決定部が符号化モードを決定するピクチャの構成例を示す図である。
【図６】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える符号化部内のモード決定部が決定した符号化モード候補の例を示す図である。
【図７】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える符号化部内の休止フラグ生成部が生成する休止フラグの構成を示す図である。
【図８】本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態が備える符号化部で生成されるＭＰＥＧストリームの一部分を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…本発明の符号化及び復号化装置の一実施形態
２…ＤＲＡＭ
３…外部デバイス
４…符号化部
５…復号化部
６…メモリコントローラ
７…コントローラ
８…内部バス
９…ＤＣＴ部
１０…量子化部
１１…イントラ予測部
１２…インター予測部
１３…モード決定部
１４…休止フラグ生成部
１５…ストリーム生成部
１６…ストリーム解析部
１７…逆量子化部
１８…逆ＤＣＴ部
１９…イントラ補正部
２０…インター補正部
２１…セレクタ
２２…加算部
２３…休止制御部
２４…復号化部消費電力テーブル
２５…逆量子化部休止フラグ
２６…逆ＤＣＴ部休止フラグ
２７…イントラ補正部休止フラグ
２８…インター補正部休止フラグ
【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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【図８】
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