(57)【要約】【課題】画像の符号化方式の変換や、画像の符号化、復号処理を高速に行うこと。【解決手段】基本的にＧＯＰ単位でストリームを分割し、他のＧＯＰのピクチャを参照しているピクチャのみを他のＧＯＰと併せて同じ画像変換装置に割当て、残りのピクチャを別の画像変換装置に割当てる。この場合、ＧＯＰ先頭のＩピクチャは両方の画像変換装置に割当てて変換を行う。このように、複数の画像変換装置で並列に変換することにより、高速に画像変換することが可能になる。【選択図】図２
2008236120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を画像変換する画像変換装置であって、
前記符号化画像を画像変換する複数の画像変換手段と、
前記符号化画像を取得し、各画像変換手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、
前記各画像変換手段により画像変換された符号化画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像変換手段で画像変換し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像変換手段とは異なる第二の画像変換手段で画像変換し、
前記第一の画像変換手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを画像変換した画像変換手段であることを特徴とする画像変換装置。
【請求項２】
前記１つのグループのピクチャのうち、他のピクチャを参照しないピクチャは、前記第一の画像変換手段と前記第二の画像変換手段と両方で画像変換される
ことを特徴とする請求項１記載の画像変換装置。
【請求項３】
前記１つのグループのピクチャのうち、他のピクチャを参照しないピクチャは、前記第一の画像変換手段または前記第二の画像変換手段のどちらか一方で復号され、復号された画像は他の画像変換手段と共有して、前記第一の画像変換手段と前記第二の画像変換手段と両方で画像変換に利用される
ことを特徴とする請求項１記載の画像変換装置。
【請求項４】
前記分配手段は、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像変換手段に分配し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像変換手段とは異なる第二の画像変換手段に分配し、
前記複数の画像変換手段は、前記分配手段により分配されたピクチャを画像変換し、
前記第一の画像変換手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを画像変換した画像変換手段であることを特徴とする請求項１記載の画像変換装置。
【請求項５】
他のピクチャを参照しないで符号化されるＩピクチャと、
Ｉピクチャ又はＰピクチャのうち１つを参照して符号化されるＰピクチャと、
Ｉピクチャ又はＰピクチャ又はＢピクチャのうち最大２つを参照して符号化されるＢピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を画像変換する画像変換装置であって、
前記符号化画像を画像変換する複数の画像変換手段と、
前記符号化画像を取得し、各画像変換手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、
前記各画像変換手段により画像変換された符号化画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、先頭にあるＩピクチャに続く一連のＢピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像変換手段で画像変換し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像変換手段とは異なる第二の画像変換手段で画像変換し、
前記第一の画像変換手段は、前記第一のピクチャ群に属するＢピクチャが参照する他のグループのピクチャを画像変換した画像変換手段であることを特徴とする画像変換装置。
【請求項６】
前記符号化画像を構成するグループのピクチャが、
他のグループのピクチャを参照しているかどうかを判定する判定手段をさらに備え、
前記判定手段はグループの先頭ピクチャの次のピクチャがＢピクチャであれば、前記Ｂピクチャは他のグループを参照していると判定することを特徴とする請求項５記載の画像変換装置。
【請求項７】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を復号する画像復号装置であって、
前記符号化画像を復号する複数の画像復号手段と、
前記符号化画像を取得し、各画像復号手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、
前記各画像復号手段により復号された画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像復号手段で復号し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像復号手段とは異なる第二の画像復号手段で復号し、
前記第一の画像復号手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを復号した画像復号手段であることを特徴とする画像復号装置。
【請求項８】
前記分配手段は、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像復号手段に分配し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像復号手段とは異なる第二の画像復号手段に分配し、
前記複数の画像復号手段は、前記分配手段により分配されたピクチャを復号し、
前記第一の画像復号手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを復号した画像復号手段であることを特徴とする請求項７記載の画像復号装置。
【請求項９】
他のピクチャを参照しないで符号化されるＩピクチャと、
Ｉピクチャ又はＰピクチャのうち１つを参照して符号化されるＰピクチャと、
Ｉピクチャ又はＰピクチャ又はＢピクチャのうち最大２つを参照して符号化されるＢピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を復号する画像復号装置であって、
前記符号化画像を復号する複数の画像復号手段と、
前記符号化画像を取得し、各画像復号手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、
前記各画像復号手段により復号された画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、先頭にあるＩピクチャに続く一連のＢピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像復号手段で復号し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像復号手段とは異なる第二の画像復号手段で復号し、
前記第一の画像復号手段は、前記第一のピクチャ群に属するＢピクチャが参照する他のグループのピクチャを復号した画像復号手段であることを特徴とする画像復号装置。
【請求項１０】
前記符号化画像を構成するグループのピクチャが、他のグループのピクチャを参照しているかどうかを判定する判定手段をさらに備え、
前記判定手段はグループの先頭ピクチャの次のピクチャがＢピクチャであれば、前記Ｂピクチャは他のグループのピクチャを参照していると判定することを特徴とする請求項９記載の画像復号装置。
【請求項１１】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化方式でピクチャを符号化する画像符号化装置であって、
前記ピクチャを符号化する複数の画像符号化手段と、
前記ピクチャを取得し、各画像符号化手段に前記ピクチャを分配する分配手段と、
前記各画像符号化手段により符号化された符号化画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像符号化手段で符号化し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像符号化手段とは異なる第二の画像符号化手段で符号化し、
前記第一の画像符号化手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを符号化した画像符号化手段であることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１２】
前記分配手段は、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像符号化手段に分配し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像符号化手段とは異なる第二の画像符号化手段に分配し、
前記複数の画像符号化手段は、前記分配手段により分配されたピクチャを符号化し、
前記第一の画像符号化手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを符号化した画像符号化手段であることを特徴とする請求項１１記載の画像符号化装置。
【請求項１３】
他のピクチャを参照しないで符号化されるＩピクチャと、
他のＩピクチャ又はＰピクチャのうち１つを参照して符号化されるＰピクチャと、
他のＩピクチャ又はＰピクチャ又はＢピクチャのうち最大２つを参照して符号化されるＢピクチャで構成されたグループを複数有する符号化方式でピクチャを符号化する画像符号化装置であって、
前記ピクチャを符号化する複数の画像符号化手段と、
前記ピクチャを取得し、各画像符号化手段に前記ピクチャを分配する分配手段と、
前記各画像符号化手段により符号化された符号化画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、先頭にあるＩピクチャに続く一連のＢピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像符号化手段で符号化し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像符号化手段とは異なる第二の画像符号化手段で符号化し、
前記第一の画像符号化手段は、前記第一のピクチャ群に属するＢピクチャが参照する他のグループのピクチャを符号化した画像符号化手段であることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１４】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を画像変換する画像変換方法であって、
前記符号化画像を、複数の画像変換手段に画像変換させる画像変換ステップと、
前記符号化画像を取得し、各画像変換手段に前記符号化画像を分配する分配ステップと、
前記画像変換ステップにより画像変換された符号化画像を結合する結合ステップを備え、
前記画像変換ステップは、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像変換手段で画像変換し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像変換手段とは異なる第二の画像変換手段で画像変換し、
前記第一の画像変換手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを画像変換した画像変換手段であることを特徴とする画像変換方法。
【請求項１５】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を復号する画像復号方法であって、
前記符号化画像を、複数の画像復号手段に復号させる画像復号ステップと、
前記符号化画像を取得し、各画像復号手段に前記符号化画像を分配する分配ステップと、
前記画像復号ステップにより復号された画像を結合する結合ステップを備え、
前記画像復号ステップは、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを少なくとも有する参照するピクチャを第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像復号手段で復号し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像復号手段とは異なる第二の画像復号手段で復号し、
前記第一の画像復号手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを復号した画像復号手段であることを特徴とする画像復号方法。
【請求項１６】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化方式でピクチャを符号化する画像符号化方法であって、
前記ピクチャを、複数の画像符号化手段に符号化させる画像符号化ステップと、
前記ピクチャを取得し、各画像符号化手段に前記ピクチャを分配する分配ステップと、
前記画像符号化ステップにより符号化された符号化画像を結合する結合ステップを備え、
前記画像符号化ステップは、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群として、前記第一のピクチャ群を第一の画像符号化手段で符号化し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像符号化手段とは異なる第二の画像符号化手段で符号化し、
前記第一の画像符号化手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを符号化した画像符号化手段であることを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１７】
複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を画像変換する画像変換装置に用いられる集積回路であって、
前記符号化画像を画像変換する複数の画像変換手段と、
前記符号化画像を取得し、各画像変換手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、
前記各画像変換手段により画像変換された符号化画像を結合する結合手段を備え、
１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像変換手段で画像変換し、
前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像変換手段とは異なる第二の画像変換手段で画像変換し、
前記第一の画像変換手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを画像変換した画像変換手段であることを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮された動画像データを高速に、復号あるいは符号化、又はその圧縮規格又は圧縮率を変更する画像変換を行うための画像復号及び符号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動画像データを圧縮符号化（以下、単に「符号化」と呼ぶ）する技術として、フレーム間差分を用いたＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  ２）符号化技術がある（非特許文献１参照）。
【０００３】
ＭＰＥＧ２で符号化された画像データでは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの３種類のピクチャから構成されている。
【０００４】
Ｉピクチャは、他のピクチャを参照しないで符号化されるピクチャである。したがって、Ｉピクチャを復号する際は、そのピクチャ単体で復号が可能である。
【０００５】
Ｐピクチャは、過去のＩピクチャ又はＰピクチャを参照し、参照したピクチャとの差分を用いて符号化されるピクチャである。したがって、Ｐピクチャを復号する際は、過去のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して復号するため、参照するＩピクチャ又はＰピクチャをあらかじめ復号しておく必要がある。
【０００６】
Ｂピクチャは、過去のＩピクチャ又はＰピクチャと未来のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、参照したピクチャとの差分を用いて符号化されるピクチャである。したがって、Ｂピクチャを復号する際は、前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して復号するため、参照する前後のＩピクチャ又はＰピクチャをあらかじめ復号しておく必要がある。
【０００７】
これらの複数のピクチャをひとまとめにした単位をＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）といい、ＭＰＥＧ２で符号化された画像はＧＯＰの集合体で表現される。
【０００８】
ＭＰＥＧ規格を主な対象として高速な画像復号及び符号化装置としては、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）単位に分割して複数の装置により並列に画像変換を行っているものがあった（特許文献１参照）。図１は、前記特許文献１  に記載された従来の画像復号及び符号化装置を示すものである。図１において、分割回路１０１はストリームの分割をＧＯＰ単位で行い、分割された各ＧＯＰをトランスコード装置＃１  １０２ａとトランスコード装置＃２  １０２ｂとで画像変換を行い、各トランスコード装置で変換された画像データを結合回路１０３で結合し、高速に画像変換を行っていた。
【特許文献１】特許第３５５０６５１号公報
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告  Ｈ．２６２  「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  −  Ｇｅｎｅｒｉｃ  ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ｍｏｖｉｎｇ  ｐｉｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ａｕｄｉｏ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：  Ｖｉｄｅｏ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１に記載されている構成は、画像をＧＯＰ単位あるいはそれより大きな単位で単純に分割し、並列に画像を変換するため、ＧＯＰをまたがって画像を参照する場合などＧＯＰ間に依存が存在する場合は、そのＧＯＰの境界で分割して、並列に変換することができないという課題を有していた。近年、一般的に用いられている画像圧縮規格であるＭＰＥＧ２規格のオープンＧＯＰ構造では、直前のＧＯＰ内の画像を参照画像として使用するので、この場合前記従来の構成では変換できない。
【００１０】
このようにＧＯＰ内のピクチャには、他のＧＯＰの画像を参照するピクチャもあってＧＯＰ間で相互依存関係があるため、符号化画像を単純にＧＯＰ単位で分割して画像変換または復号を行うことができず、処理の高速化を図るのが難しい。
【００１１】
また、逆に、画像を相互依存関係のあるピクチャから成る符号方式で符号化する場合も、動画像を単純に分割して符号化処理を行うと、ピクチャ間の相互依存関係を破綻させてしまう恐れがあるため、処理の高速化を図るのが難しい。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するもので、互いに参照する相互依存関係のあるピクチャから成る符号化画像を、ＧＯＰ構造によらず参照関係を保ちながら画像データの圧縮規格の変更や、圧縮率の変更を並列におこなうことによって、高速な画像変換装置を提供することを目的とする。
【００１３】
さらに本発明は、互いに参照する相互依存関係のあるピクチャから成る符号化画像を、ＧＯＰ構造によらず並列に復号することによって高速な復号化装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また本発明は、画像を、相互依存関係のあるピクチャから成る符号化方式で並列に符号化することによって高速な符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】
【００１５】
上記課題を解決するために、複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を画像変換する本発明の画像変換装置は、前記符号化画像を画像変換する複数の画像変換手段と、前記符号化画像を取得し、各画像変換手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、前記各画像変換手段により画像変換された符号化画像を結合する結合手段を備え、１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像変換手段で画像変換し、前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像変換手段とは異なる第二の画像変換手段で画像変換し、前記第一の画像変換手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを画像変換した画像変換手段であることを特徴とする。
【００１６】
また、複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化画像を復号する画像復号装置は、前記符号化画像を復号する複数の画像復号手段と、前記符号化画像を取得し、各画像復号手段に前記符号化画像を分配する分配手段と、前記各画像復号手段により復号された画像を結合する結合手段を備え、１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像復号手段で復号し、前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像復号手段とは異なる第二の画像復号手段で復号し、前記第一の画像復号手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを復号した画像復号手段であることを特徴とする。
【００１７】
また、複数のピクチャで構成されたグループを複数有する符号化方式でピクチャを符号化する画像符号化装置は、前記ピクチャを符号化する複数の画像符号化手段と、前記ピクチャを取得し、各画像符号化手段に前記ピクチャを分配する分配手段と、前記各画像符号化手段により符号化された符号化画像を結合する結合手段を備え、１つのグループのピクチャのうち、他のグループのピクチャを参照するピクチャを少なくとも有する第一のピクチャ群とし、前記第一のピクチャ群を第一の画像符号化手段で符号化し、前記１つのグループのうち、前記第一のピクチャ群以外のピクチャを少なくとも有する第二のピクチャ群とし、前記第二のピクチャ群を前記第一の画像符号化手段とは異なる第二の画像符号化手段で符号化し、前記第一の画像符号化手段は、前記第一のピクチャ群に属するピクチャが参照する他のグループのピクチャを符号化した画像符号化手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像変換装置によれば、ピクチャ間の相互依存関係の整合性を保ちながら符号化画像を高速に画像変換することが可能になる。
【００１９】
また、本発明の画像復号装置によれば、ピクチャ間の相互依存関係の整合性を保ちながら符号化画像を高速に復号することが可能になる。
【００２０】
また、本発明の画像符号化装置によれば、ピクチャ間の相互依存関係の整合性を保ちながら画像を高速に符号化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１における高速画像変換装置の構成図である。図２の高速画像変換装置は、記憶装置２０１、ストリーム装置２０２、画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂ、制御バス２０４、入力ストリームバス２０５、出力ストリームバス２０６から構成される。ストリーム装置２０２は、制御部２０２ａ、ストリーム解析部２０２ｂ、ストリーム結合部２０３ｃから構成される。
【００２３】
次に、図２に示す高速画像変換装置の各構成の動作について説明する。
【００２４】
記憶装置２０１から読み出されたＭＰＥＧ２規格で圧縮されたストリームは、入力ストリームバス２０５を経由して、ストリーム装置２０２を介し、接続されている画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂにそのまま伝送される。ストリーム装置２０２は、記憶装置２０１から読み出したストリームを解析し、各画像変換装置への割当を行い、さらに各画像変換装置が変換したストリームを結合し、出力ストリームバス２０６を経由して記憶装置２０１に書き込む。
【００２５】
図３に一般的なＭＰＥＧ２のストリーム構成を示す。先頭にデータの区切りを示すスタートコード３０１があり、続いてＧＯＰの先頭ピクチャである場合にはＧＯＰヘッダ３０２、ＧＯＰの先頭ピクチャでなければピクチャヘッダ３０３、符号化データ３０４が続く。この一連のデータが１ピクチャ分のデータにあたる。
【００２６】
図４には入力ストリームをデコード順に示している。Ｉ００からＢ０９までをＧＯＰ０、Ｉ１０からＢ１８までをＧＯＰ１、Ｉ２０からＢ２８までをＧＯＰ２、Ｉ３０からＢ３８までをＧＯＰ３、Ｉ４０からＢ４８までをＧＯＰ４する。図の上部の矢印は参照関係を示している。ＧＯＰ０は以前のＧＯＰに含まれる画像を参照しないので、クローズドＧＯＰと呼ばれる構造であり、先頭のＩ００から順番に処理すればＧＯＰに含まれる全てのピクチャを処理することができる。一方、ＧＯＰ１はＢ１１、Ｂ１２は直前のＩ１０だけでなく、１つ前のＧＯＰであるＧＯＰ０に含まれるＰ０７も参照するオープンＧＯＰと呼ばれる構造になっている。したがって、ＧＯＰ１を処理するためにはあらかじめＧＯＰ０が処理されていなければならない。ＧＯＰ２もＧＯＰ１に含まれるピクチャを参照するオープンＧＯＰ構造であり、Ｂ２１、Ｂ２２は直前のＩ２０だけでなく、１つ前のＧＯＰであるＧＯＰ１に含まれるＰ１６も参照する。したがって、ＧＯＰ２を処理するためにはあらかじめＧＯＰ１が処理されていなければならない。同様にＧＯＰ３、ＧＯＰ４もオープンＧＯＰ構造であり、それぞれ１つ前のＧＯＰであるＧＯＰ２、ＧＯＰ３のピクチャを参照している。このようにＭＰＥＧ２では、ＧＯＰの境界を越えて参照されることがある。
【００２７】
ストリーム解析部２０２ｂの動作を図５のフローチャートを用いて説明する。まず、記憶装置２０１からストリームを読み出し、ストリーム解析部２０２ｂに入力する（ステップＳ５０１）。入力されたストリームに対して、スタートコードサーチを開始する（ステップＳ５０２）。ストリーム解析部２０２ｂは記憶装置２０１から入力されたデータがスタートコードであるかどうかを判定し、スタートコードでない場合は、次のデータを入力する。スタートコードである場合は、スタートコードに続くｇｒｏｕｐ＿ｏｆ＿ｐｉｃｔｕｒｅｓ＿ｈｅａｄｅｒ（）を探す（ステップＳ５０３）。ｇｒｏｕｐ＿ｏｆ＿ｐｉｃｔｕｒｅｓ＿ｈｅａｄｅｒ（）が存在すれば、そのピクチャがＧＯＰの先頭ピクチャであることが分かる。その後、ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｈｅａｄｅｒ（）内のｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅを読み出す（ステップＳ５０４）。これにより、入力ストリームのピクチャ種別（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ）を知ることができる。最後にＧＯＰの先頭ピクチャであるかどうかという情報とピクチャ種別とを、制御部２０１ａに通知する（ステップＳ５０５）。これで、１ピクチャに対するストリーム解析処理が完了する。次にストリームの終端かどうか判定し（ステップＳ５０６）、後続にストリームが続いている場合は、スタートコードサーチを再度行うことにより、入力ストリームのピクチャ構造を次々と解析していく。
【００２８】
制御部２０１ａは、ストリーム解析部２０２ｂによるピクチャ構造の解析結果を入力とし、その解析結果に基づいて各ピクチャを画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂに割り当てる。また、割り当てた各ピクチャを、制御バス２０４を通じて画像変換装置に伝える。さらに、画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂの変換後のストリームの結合順序を通知するために、入力ストリームの構造をストリーム結合部２０２ｃに伝える。
【００２９】
各ピクチャの画像変換装置への割当は次のように行う。基本的にＧＯＰ毎に入力ストリームを分割して、各ＧＯＰを各画像変換装置に順次割当てる。ただし１つ前のＧＯＰのピクチャを参照するオープンＧＯＰの場合は、１つ前のＧＯＰのストリームが割当てられている画像変換装置に、１つ前のＧＯＰを参照するピクチャを割当て、残りのピクチャを別の画像変換装置に割当てる。この場合、ＧＯＰ先頭のＩピクチャは両方の画像変換装置に割当てる。ＧＯＰ先頭のＩピクチャを両方の画像変換装置に割り当てる理由は、両方に割り当てたピクチャがこのＩピクチャを参照するからである。なお、このＩピクチャの復号画像を画像変換装置間で共有できる場合は、両方の画像変換装置で変換する必要はなく、片方の画像変換装置で復号した画像をもう片方の画像変換装置と共有できるメモリに保持する、またはもう片方の画像変換装置に転送するなどしてもよい。
【００３０】
１つ前のＧＯＰのピクチャを参照しているかどうかは、ＧＯＰの先頭のＩピクチャの次のピクチャ種別で判断する。ＧＯＰの先頭のＩピクチャの次のピクチャがＢピクチャであればオープンＧＯＰであり、１つ前のＧＯＰを参照しているピクチャが存在すると判断する。１つ前のＧＯＰを参照しているピクチャは、ＧＯＰ先頭のＩピクチャに続く一連のＢピクチャである。Ｂピクチャが検出されてから次にＩピクチャ又はＰピクチャが検出されるまでの一連のＢピクチャを、１つ前のＧＯＰが割当てられている画像変換装置に割当てる。なお、全ての画像変換装置にできるだけ均等になるように割当を行う場合に最も効率が高くなる。
【００３１】
画像変換装置＃１  ２０３ａ、＃２  ２０３ｂは、ストリーム装置２０２の制御部２０２ａから指示されたピクチャの画像変換を行う。画像変換装置＃１  ２０３ａの構成例の一つを図６に示す。図６の画像変換装置は、コントローラ６０１、入力ストリームバッファ６０２、復号器６０３、フレームメモリ６０４、符号化器６０５、出力ストリームバッファ６０６から構成される。
【００３２】
次に、図６の画像変換装置の動作について説明する。入力されたストリームは、入力ストリームバッファ６０２に書き込まれる。コントローラ６０１は、ストリーム装置２０２からの制御情報から、画像変換装置＃１  ２０３ａで画像変換する対象のピクチャを復号器６０３に通知する。復号器６０３は、コントローラ６０１の制御に従って、入力ストリームバッファ６０２からストリームを読出し、画像変換対象のピクチャの復号を行う。復号後、復号器６０３は、復号された画像をフレームメモリ６０４に書込み、書込みが完了すると、コントローラ６０１にそれを通知する。これを受けて、コントローラ６０１は、符号化器６０５に符号化開始の指示を出し、符号化器６０５はフレームメモリ６０４から復号画像を読み出し、再度符号化を行う。符号化後、符号化器６０５は、再符号化後のストリームは出力ストリームバッファ６０６に書き込む。出力ストリームバッファ６０６に書き込まれた再符号化後のストリームは、ストリーム装置２０２に伝送される。
【００３３】
ここで、符号器６０５による再符号化は、同じＭＰＥＧ２規格を用いて符号化パラメータを変更して圧縮してもよいし、異なる規格を用いて再符号化しても構わない。
【００３４】
画像変換装置＃２  ２０３ｂは画像変換装置＃１  ２０３ａと同一構成、同一動作であるので、省略する。
【００３５】
なお、画像変換装置の構成として、図５に示す通り、コントローラ６０１、復号器６０３、符号化器６０５はシステムＬＳＩとして実装され、入力ストリームバッファ６０２、フレームメモリ６０４、出力ストリームバッファ６０６はＤＲＡＭとして実装されることが考えられる。
【００３６】
ストリーム結合部２０２ｃは、画像変換装置＃１  ２０３ａと画像変換装置＃２  ２０３ｂとが出力するストリームを、制御部２０２ａからの制御信号に従って結合し、一連のストリームに再構成し、記憶装置２０１に書き込む。
【００３７】
次に、各画像変換装置の具体的な動作について説明する。図４に示すストリームを入力として、ＧＯＰ１〜４を変換する場合の画像変換装置＃１  ２０３ａと画像変換装置＃２  ２０３ｂのピクチャ割り当ての例を図７に示す。
【００３８】
ＧＯＰ１のピクチャについては、ＧＯＰ０のＰ０７を参照しているＢ１１、Ｂ１２、さらにＢ１１、Ｂ１２が参照しているＩ１０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行い、それ以外のＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、さらにＰ１３が参照しているＩ１０を画像変換装置＃１  ２０３ａで変換を行う。なお、図には記載していないが、ＧＯＰ０のＰ０７は画像変換装置＃２  ２０３ｂですでに画像変換されている。
【００３９】
ＧＯＰ２のピクチャについては、ＧＯＰ１のＰ１６を参照しているＢ２１、Ｂ２２、さらにＢ２１、Ｂ２２が参照しているＩ２０を画像変換装置＃１  ２０３ａで変換を行い、それ以外のＰ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、さらにＰ２３が参照しているＩ２０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行う。
【００４０】
ＧＯＰ３のピクチャについては、ＧＯＰ２のＰ２６を参照しているＢ３１、Ｂ３２、さらにＢ３１、Ｂ３２が参照しているＩ３０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行い、それ以外のＰ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、さらにＰ３３が参照しているＩ３０を画像変換装置＃２  ２０３ａで変換を行う。
【００４１】
ＧＯＰ４のピクチャについては、ＧＯＰ３のＰ３６を参照しているＢ４１、Ｂ４２、さらにＢ４１、Ｂ４２が参照しているＩ４０を画像変換装置＃２  ２０３ａで変換を行い、それ以外のＰ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８、さらにＰ４３が参照しているＩ４０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行う。
【００４２】
このように基本的にはＧＯＰ単位でストリームを分割し、１つ前のＧＯＰのピクチャを参照しているピクチャのみを前のＧＯＰと併せて同じ画像変換装置に割当てて並列に変換することにより、ＧＯＰ間のピクチャに関する参照依存関係を保ちながら高速に画像変換を行うことが可能となる。本例の場合、１０ピクチャの時間で１８ピクチャの画像変換を完了しており、約１．８倍高速に画像変換が可能となっている。
【００４３】
図７の場合、図２のストリーム結合部２０２ｃは、制御部２０２ａからの制御信号に従って、画像変換装置＃１  ２０３ａが出力ストリームバスを経由して出力するＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、Ｉ２０、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｐ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、Ｉ４０、Ｂ４１、Ｂ４２と、画像変換装置＃２  ２０３ｂが出力するＩ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｐ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、Ｉ３０、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｐ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８を順序を守って結合する。
【００４４】
なお、本実施の形態において、ＭＰＥＧ２で圧縮されたストリームとしたが、ＭＰＥＧ４やＭＰＥＧ４−ＡＶＣなどのフレーム間差分を用いて圧縮する他の規格でもよい。また、再符号化する規格は同一規格であっても、異なる規格であってもよい。
【００４５】
本実施の形態において、記憶装置２０１、ストリーム装置２０２、画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂは、全部あるいはその一部を１つの集積回路上に実装してもよいし、１つの基板上に実装した複数の集積回路であってもよいし、ネットワークやバスを介して接続される独立した装置であっても構わない。例えば、ストリーム装置２０２と画像変換装置＃１  ２０３ａを１つの集積回路で実装し、画像変換装置＃２  ２０３ｂは別の集積回路で実装して、これらを１つの基板上に実装し、記憶装置２０１はハードディクスドライブであるとして基板に接続して、実施することが考えられる。
【００４６】
本実施の形態では、制御バス２０４、入力ストリームバス２０５、出力ストリームバス２０６の３つのバスによる接続を示しているが、イーサネット（登録商標）や無線ＬＡＮなどのネットワークであってもよいし、１つのバス、あるいはネットワークを用いて制御情報、ストリームを転送しても構わない。バスやネットワークでなく、個々の装置の間に専用線を用いて接続しても構わない。例えば、記憶装置２０１、ストリーム装置２０２、画像変換装置＃１  ２０３ａを１つの装置として実装し、画像変換装置＃２  ２０３ｂは別の装置として実装し、２つの装置間をネットワークで接続してストリームを送受信する形態で実施することが考えられる。
【００４７】
本実施の形態では、ストリーム装置２０２は、入力ストリームをそのまま画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂに伝送しているが、各画像変換装置が必要とするピクチャのみに分割して伝送してもよい。これにより、制御部、画像変換装置間のデータ転送量を削減することができる。
【００４８】
また、各画像変換装置が出力するストリームは、そのままの形でストリーム装置に伝送し、ストリーム装置で結合しているが、各画像変換装置が出力する段階で複数の装置で変換したピクチャについてはいずれかの画像変換装置のみが出力するとしてもよい。これにより、画像変換装置、ストリーム結合部間でのデータ転送量を削減することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
実施の形態１では２つの画像変換装置による高速画像変換を示したが、本実施の形態では３つの画像変換装置による変換を示す。
【００５０】
図８は、本発明の実施の形態２における高速画像変換装置の構成図である。図８の高速画像変換装置は、記憶装置２０１、ストリーム装置２０２、画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂ、像変換装置＃３  ２０３ｃ、制御バス２０４、入力ストリームバス２０５、出力ストリームバス２０６から構成される。ストリーム装置２０２は、制御部２０２ａ、ストリーム解析部２０２ｂ、ストリーム結合部２０３ｃから構成される。画像変換装置＃３  ２０３ｃは、実施の形態１で示した図２の画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂと同じ構造である。
【００５１】
次に、図８に示す高速画像変換装置の動作について説明する。図４に示すストリームを入力として、ＧＯＰ１〜４を変換する場合の画像変換装置＃１  ２０３ａ、画像変換装置＃２  ２０３ｂ、画像変換装置＃３  ２０３ｃのピクチャ割り当てを図９に示す。
【００５２】
ＧＯＰ１のピクチャについては、ＧＯＰ０のＰ０７を参照しているＢ１１、Ｂ１２、さらにＢ１１、Ｂ１２が参照しているＩ１０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行い、それ以外のＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、さらにＰ１３が参照しているＩ１０を画像変換装置＃１  ２０３ａで変換を行う。なお、図には記載していないが、ＧＯＰ０のＰ０７は画像変換装置＃２  ２０３ｂですでに画像変換されている。
【００５３】
ＧＯＰ２のピクチャについては、ＧＯＰ１のＰ１６を参照しているＢ２１、Ｂ２２、さらにＢ２１、Ｂ２２が参照しているＩ２０を画像変換装置＃１  ２０３ａで変換を行い、それ以外のＰ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、さらにＰ２３が参照しているＩ２０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行う。
【００５４】
ＧＯＰ３のピクチャについては、ＧＯＰ２のＰ２６を参照しているＢ３１、Ｂ３２、さらにＢ３１、Ｂ３２が参照しているＩ３０を画像変換装置＃２  ２０３ｂで変換を行い、それ以外のＰ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、さらにＰ３３が参照しているＩ３０を画像変換装置＃３  ２０３ｃで変換を行う。なお、図には記載できていないが、ＧＯＰ２のＰ２６は画像変換装置＃３  ２０３ｃですでに画像変換されている。
【００５５】
ＧＯＰ４のピクチャについては、ＧＯＰ３のＰ３６を参照しているＢ４１、Ｂ４２、さらにＢ４１、Ｂ４２が参照しているＩ４０を画像変換装置＃３  ２０３ｃで変換を行い、それ以外のＰ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８、さらにＰ４３が参照しているＩ４０を画像変換装置＃１  ２０３ａで変換を行う。
【００５６】
このような構成にすることにより、１０ピクチャの時間で２７ピクチャの画像変換を完了しており、約２．７倍高速に画像変換が可能となっている。
【００５７】
本実施の形態が示す通り、本発明は画像変換装置の数を規定するものではなく、画像変換装置をいくつ使用しても構わない。本発明では使用する画像変換装置の数と画像変換速度は凡そ比例の関係にあり、画像変換装置の数を増やすことで画像変換の速度を向上させることができる。
【００５８】
（実施の形態３）
実施の形態１と２では画像変換を行う装置を示したが、本実施の形態では画像の復号を高速に行う場合の実施の形態を示す。
【００５９】
図１０は、本発明の実施の形態３における高速画像復号装置の構成図である。図１０の高速画像復号装置は、記憶装置１００１、ストリーム装置１００２、画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂ、画像結合装置１００４、フレームバッファ１００５、表示装置１００６、制御バス１００７、入力ストリームバス１００８、画像出力バス１００９から構成される。
【００６０】
次に、図１０に示す高速画像復号装置の各構成の動作について説明する。
【００６１】
記憶装置１００１から読み出されたＭＰＥＧ２規格で圧縮されたストリームは、入力ストリームバス１００８を経由して、ストリーム装置１００２を介して、接続されている画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂにそのまま伝送される。ストリーム装置１００２は、記憶装置１００１から読み出したストリームを解析し、各画像復号装置への割当を行い、画像結合装置１００４に対してどの画像を表示装置１００６に出力するかを、制御バス１００７を通じて制御する。画像結合装置１００４は画像出力バス１００９を経由して各画像復号装置から出力される復号画像データを結合し、表示装置１００６に画像を出力する。
【００６２】
ストリーム解析部１００２ｂの動作は、実施の形態１で示した高速画像変換装置のストリーム解析部２０２ａと同じである。制御部１００２ａは、ストリーム解析部１００２ｂによるピクチャ構造の解析結果を入力とし、各ピクチャを画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂへの割当を行う。割り当てたピクチャを、制御バス１００７を通じて各画像復号装置に伝える。さらに、画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂの復号後の画像の結合順序を通知するために、制御バス１００７を通じて入力ストリームの構造を画像結合装置１００４に伝える。
【００６３】
各ピクチャの画像復号装置への割当方法は、実施の形態１で示した高速画像変換装置での画像変換装置への割当と同じである。
【００６４】
画像復号装置＃１  １００３ａは、制御部１００２ａから指示されたピクチャの復号を行い、画像結合装置１００４に復号画像データを出力する。画像復号装置＃２  １００３ｂも画像復号装置＃１  １００３ａと同一動作である。
【００６５】
画像結合装置１００４は、制御部１００２ａからの指示に従い、画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂから出力される復号画像データを結合してフレームバッファ１００５に保存する。フレームバッファ１００５に表示する画像データを揃えたところで、画像結合装置１００４はフレームバッファ１００５から画像データを読出し、表示装置１００６に画像を出力する。表示装置１００６は画像結合装置１００４から出力された画像を表示する。
【００６６】
なお、画像結合装置１００４が、表示する画像データを表示装置１００６に表示するとしたが、表示装置１００６が、フレームバッファ１００５から表示する画像データを読み出して表示するようにしてもよい。
【００６７】
次に、各画像復号装置の具体的な動作について説明する。図４に示すストリームを入力として、ＧＯＰ１〜４を復号する場合の画像復号装置＃１  １００３ａと画像復号装置＃２  １００３ｂのピクチャ割り当ての例を図１１に示す。
【００６８】
ＧＯＰ１のピクチャについては、ＧＯＰ０のＰ０７を参照しているＢ１１、Ｂ１２、さらにＢ１１、Ｂ１２が参照しているＩ１０を画像復号装置＃２  １００３ｂで復号を行い、それ以外のＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、さらにＰ１３が参照しているＩ１０を画像復号装置＃１  １００３ａで復号を行う。なお、図には記載していないが、ＧＯＰ０のＰ０７は画像復号装置＃２  １００３ｂですでに復号されている。
【００６９】
ＧＯＰ２のピクチャについては、ＧＯＰ１のＰ１６を参照しているＢ２１、Ｂ２２、さらにＢ２１、Ｂ２２が参照しているＩ２０を画像復号装置＃１  １００３ａで復号を行い、それ以外のＰ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、さらにＰ２３が参照しているＩ２０を画像復号装置＃２  １００３ｂで復号を行う。
【００７０】
ＧＯＰ３のピクチャについては、ＧＯＰ２のＰ２６を参照しているＢ３１、Ｂ３２、さらにＢ３１、Ｂ３２が参照しているＩ３０を画像復号装置＃２  １００３ｂで復号を行い、それ以外のＰ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、さらにＰ３３が参照しているＩ３０を画像復号装置＃２  １００３ａで復号を行う。
【００７１】
ＧＯＰ４のピクチャについては、ＧＯＰ３のＰ３６を参照しているＢ４１、Ｂ４２、さらにＢ４１、Ｂ４２が参照しているＩ４０を画像復号装置＃２  １００３ａで復号を行い、それ以外のＰ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８、さらにＰ４３が参照しているＩ４０を画像復号装置＃２  １００３ｂで復号を行う。
【００７２】
このように基本的にＧＯＰ単位でストリームを分割し、１つ前のＧＯＰを参照しているピクチャのみを前のＧＯＰと併せて同じ画像復号装置に割当てて並列に復号することにより、ＧＯＰ間のピクチャに関する参照依存関係を保ちながら高速に画像の復号を行うことが可能となる。本例の場合、１０ピクチャの時間で１８ピクチャの画像復号を完了しており、約１．８倍高速に画像の復号が可能となっている。
【００７３】
図１１の場合、図１０の画像結合装置１００４は、画像復号装置＃１  １００３ａが画像出力バス１００９を経由して出力するＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、Ｉ２０、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｐ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、Ｉ４０、Ｂ４１、Ｂ４２と、画像復号装置＃２  １００３ｂが出力するＩ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｐ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、Ｉ３０、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｐ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８を順序を守って結合して、表示装置１００６に出力する。
【００７４】
なお、本実施の形態において、ＭＰＥＧ２で圧縮されたストリームとしたが、ＭＰＥＧ４やＭＰＥＧ４−ＡＶＣなどのフレーム間差分を用いて圧縮する他の規格でもよい。
【００７５】
本実施の形態において、記憶装置１００１、ストリーム装置１００２、画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂ、画像結合装置１００４、画像表示装置１００６は、全部あるいはその一部を１つの集積回路上に実装してもよいし、１つの基板上に実装した複数の集積回路であってもよいし、ネットワークやバスを介して接続される独立した装置であっても構わない。例えば、ストリーム装置１００２と画像復号装置＃１  １００３ａを１つの集積回路で実装し、画像復号装置＃２  １００３ｂは別の集積回路で実装して、これらを１つの基板上に実装し、記憶装置１００１はハードディクスドライブであるとして基板に接続して、実施することが考えられる。
【００７６】
本実施の形態では、制御バス１００７、入力ストリームバス１００８、画像出力バス１００９の３つのバスによる接続を示しているが、イーサネット（登録商標）や無線ＬＡＮなどのネットワークであってもよいし、１つのバス、あるいはネットワークを用いて制御情報、ストリーム、画像を転送しても構わない。バスやネットワークでなく、個々の装置の間に専用線を用いて接続しても構わない。例えば、記憶装置１００１、ストリーム装置１００２、画像復号装置＃１  １００３ａを１つの装置として実装し、画像復号装置＃２  １００３ｂは別の装置として実装し、２つの装置間をネットワークで接続してストリームや復号画像を送受信する形態で実施することが考えられる。
【００７７】
本実施の形態では、ストリーム装置１００２は、入力ストリームをそのまま画像復号装置＃１  １００３ａ、画像復号装置＃２  １００３ｂに伝送しているが、各画像復号装置が必要とするピクチャのみに分割して伝送してもよい。これにより、制御部、画像復号装置間のデータ転送量を削減することができる。
【００７８】
本実施の形態では、２つの画像復号装置による高速画像復号を示したが、実施の形態２で示したように３つの画像復号装置で高速に復号してもよいし、それ以上の数の画像復号装置で高速に復号してもよい。本発明は画像復号装置の数を規定するものではなく、画像復号装置をいくつ使用しても構わない。
【００７９】
（実施の形態４）
実施の形態１、２では、画像の変換を行う装置を、実施の形態３では画像の復号を行う装置を示したが、本実施の形態では画像の符号化を高速に行う場合の実施の形態を示す。
【００８０】
図１２は、本発明の実施の形態５における高速画像符号化装置の構成図である。図１２の高速画像符号化装置は、記憶装置１２０１、ストリーム装置１２０２、画像符号化装置＃１  １２０３ａ、画像符号化装置＃２  １２０３ｂ、画像分配装置１２０４、フレームバッファ１２０５、撮像装置１２０６、制御バス１２０７、出力ストリームバス１２０８、画像入力バス１２０９から構成される。
【００８１】
撮像装置１２０６でカメラあるいは撮像素子でデジタル化された画像データは、画像入力バス１２０９を経由して、画像分配装置１２０４を介して、フレームバッファ１２０５に一旦保存される。ストリーム装置の制御部１２０２ａは、画像符号化装置＃１  １２０３ａ、画像符号化装置＃２  １２０３ｂに、どの画像データを分配するかを制御バス１２０７を通じて画像分配装置１２０４に通知し、画像分配装置１２０４は制御部１２０２ａに従って画像を画像入力バス経由で各画像分配装置に分配する。
【００８２】
画像符号化装置への画像データの分配は次のように行う。ＧＯＰ毎に入力画像を分割して、それぞれ異なる画像符号化装置に割当てる。ただし１つ前のＧＯＰのピクチャを参照するオープンＧＯＰの場合は、１つ前のＧＯＰのストリームが割当てられている画像符号化装置に１つ前のＧＯＰを参照するピクチャを分配し、残りのピクチャを別の画像符号化装置に分配する。この場合、ＧＯＰ先頭のＩピクチャは両方の画像符号化装置に分配して符号化を行う。なお、このＩピクチャの符号化情報を画像符号化装置間で共有できる場合は、両方の画像符号化装置で符号化する必要はなく、片方の画像符号化装置で符号化した情報をもう片方の画像符号化装置と共有できるメモリに保持する、またはもう片方の画像符号化装置に転送するなどしてもよい。なお、全ての画像符号化装置にできるだけ均等になるように分配する場合に最も効率が高くなる。
【００８３】
次に画像分配装置１２０４から分配された画像データを画像符号化装置＃１  １２０３ａ、画像符号化装置＃２  １２０３ｂで符号化する。画像符号化装置＃１  １２０３ａ、画像符号化装置＃２  １２０３ｂは、制御部１２０２ａから、あらかじめ決められたピクチャ構造に従って符号化を行うピクチャを制御バス１２０７を通じて指示されており、それに従ってＭＰＥＧ２で符号化を行い、符号化ストリームをストリーム結合部１２０２ｂに出力する。ストリーム結合部１２０２ｂは、制御部１２０２ａからの制御信号に従って、各画像符号化装置から出力される符号化ストリームを結合し、一連のストリームに再構成して記憶装置１２０１に書き込む。
【００８４】
次に、本実施の形態における各画像符号化装置の具体的な動作について説明する。図４に示すストリームが出力となるように符号化するとして、ＧＯＰ１〜４を符号化する場合の画像符号化装置＃１  １２０３ａと画像符号化装置＃２  １２０３ｂのピクチャ割り当ての例を図１３に示す。
【００８５】
ＧＯＰ１のピクチャについては、ＧＯＰ０のＰ０７を参照しているＢ１１、Ｂ１２、さらにＢ１１、Ｂ１２が参照しているＩ１０を画像符号化装置＃２  １２０３ｂで符号化を行い、それ以外のＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、さらにＰ１３が参照しているＩ１０を画像符号化装置＃１  １２０３ａで符号化を行う。なお、図には記載していないが、ＧＯＰ０のＰ０７は画像符号化装置＃２  １２０３ｂですでに符号化されている。
【００８６】
ＧＯＰ２のピクチャについては、ＧＯＰ１のＰ１６を参照しているＢ２１、Ｂ２２、さらにＢ２１、Ｂ２２が参照しているＩ２０を画像符号化装置＃１  １２０３ａで符号化を行い、それ以外のＰ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、さらにＰ２３が参照しているＩ２０を画像符号化装置＃２  １２０３ｂで符号化を行う。
【００８７】
ＧＯＰ３のピクチャについては、ＧＯＰ２のＰ２６を参照しているＢ３１、Ｂ３２、さらにＢ３１、Ｂ３２が参照しているＩ３０を画像符号化装置＃２  １２０３ｂで符号化を行い、それ以外のＰ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、さらにＰ３３が参照しているＩ３０を画像符号化装置＃２  １２０３ａで符号化を行う。
【００８８】
ＧＯＰ４のピクチャについては、ＧＯＰ３のＰ３６を参照しているＢ４１、Ｂ４２、さらにＢ４１、Ｂ４２が参照しているＩ４０を画像符号化装置＃２  １２０３ａで符号化を行い、それ以外のＰ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８、さらにｘＰ４３が参照しているＩ４０を画像符号化装置＃２  １２０３ｂで符号化を行う。
【００８９】
このように基本的にＧＯＰ単位で入力画像を分割し、１つ前のＧＯＰを参照しているピクチャのみを前のＧＯＰと併せて同じ画像符号化装置に割当てて並列に符号化することにより、ＧＯＰ間のピクチャに関する参照依存関係を保ちながら高速に画像の符号化を行うことが可能となる。本例の場合、１０ピクチャの時間で１８ピクチャの画像符号化を完了しており、約１．８倍高速に画像の符号化が可能となっている。
【００９０】
図１３の場合、図１２のストリーム装置のストリーム結合部１２０２ｂは、制御部１２０２ａから制御信号に従って、画像符号化装置＃１  １２０３ａが出力ストリームバス１２０８を経由して出力するＰ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｐ１６、Ｂ１７、Ｂ１８、Ｉ２０、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｐ３３、Ｂ３４、Ｂ３５、Ｐ３６、Ｂ３７、Ｂ３８、Ｉ４０、Ｂ４１、Ｂ４２と、画像符号化装置＃２  １２０３ｂが出力するＩ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｐ２３、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｐ２６、Ｂ２７、Ｂ２８、Ｉ３０、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｐ４３、Ｂ４４、Ｂ４５、Ｐ４６、Ｂ４７、Ｂ４８をそれぞれを順序を守って結合して、記憶装置１２０１に格納する。
【００９１】
なお、本実施の形態において、ＭＰＥＧ２で符号化するとしたが、ＭＰＥＧ４やＭＰＥＧ４−ＡＶＣなどのフレーム間差分を用いて圧縮する他の規格でもよい。
【００９２】
本実施の形態において、記憶装置１２０１、ストリーム装置１２０２、画像符号化装置＃１  １２０３ａ、画像符号化装置＃２  １２０３ｂ、撮像装置１２０６、全部あるいはその一部を１つの集積回路上に実装してもよいし、１つの基板上に実装した複数の集積回路であってもよいし、ネットワークやバスを介して接続される独立した装置であっても構わない。例えば、ストリーム装置１２０２と画像符号化装置＃１  １２０３ａを１つの集積回路で実装し、画像符号化装置＃２  １２０３ｂは別の集積回路で実装して、これらを１つの基板上に実装し、記憶装置１２０１はハードディクスドライブであるとして基板に接続して、実施することが考えられる。
【００９３】
本実施の形態では、制御バス１２０７、出力ストリームバス１２０８、画像入力バス１２０９の３つのバスによる接続を示しているが、イーサネット（登録商標）や無線ＬＡＮなどのネットワークであってもよいし、１つのバス、あるいはネットワークを用いて制御情報、ストリーム、画像を転送しても構わない。バスやネットワークでなく、個々の装置の間に専用線を用いて接続しても構わない。例えば、記憶装置１２０１、ストリーム装置１２０２、画像符号化装置＃１  １２０３ａを１つの装置として実装し、画像符号化装置＃２  １２０３ｂは別の装置として実装し、２つの装置間をネットワークで接続して入力画像やストリームを送受信する形態で実施することが考えられる。
【００９４】
本実施の形態では、画像符号化装置＃１  １２０３ａ、画像符号化装置＃２  １２０３ｂが出力するストリームは、そのままの形でストリーム装置１２０２に伝送し、ストリーム装置のストリーム結合部１２０２ｂで結合しているが、各画像符号化装置が出力する段階で複数の符号化装置で符号化しているピクチャについてはいずれかの画像符号化装置のみが出力するとしてもよい。これにより、画像符号化装置、ストリーム装置間のデータ転送量を削減することができる。
【００９５】
本実施の形態では、２つの画像符号化装置による高速画像符号化を示したが、実施の形態２で示したような３つの画像符号化装置で高速に符号化してもよいし、それ以上の数の画像符号化装置で高速に符号化してもよい。本発明は画像符号化装置の数を規定するものではなく、画像符号化装置をいくつ使用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明にかかる画像符号化及び復号装置は、高速に変換、符号化及び復号することが可能な特徴を有し、ＭＰＥＧ等の圧縮画像を扱うデジタルテレビ、ＤＶＤレコーダ等として有用である。また、放送局などの高速な処理が必要とされる機器の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】従来の画像変換装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における高速画像変換装置の構成図
【図３】一般的なＭＰＥＧ２の符号化ストリームの構成図
【図４】本発明の実施の形態におけるストリームの構成図
【図５】本発明の実施の形態１〜３におけるストリーム装置のストリーム解析部２０２ｂの動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１、２における画像変換装置の構成図
【図７】本発明の実施の形態１におけるピクチャの割り当ての例を示す図
【図８】本発明の実施の形態２における高速画像変換装置の構成図
【図９】本発明の実施の形態２におけるピクチャの割り当ての例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３における高速画像復号装置の構成図
【図１１】本発明の実施の形態３におけるピクチャの割り当ての例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態４における高速画像符号化装置の構成図
【図１３】本発明の実施の形態４におけるピクチャの割り当ての例を示す図
【符号の説明】
【００９８】
１００    分割回路
１０１ａ，１０１ｂ    トランスコード装置
１０２    結合回路
２０１，１００１，１２０１    記憶装置
２０２，１００２，１２０２    ストリーム装置
２０２ａ，１００２ａ，１２０２ａ    ストリーム装置の制御部
２０２ｂ，１００２ｂ    ストリーム装置のストリーム解析部
２０２ｃ，１２０２ｂ    ストリーム装置のストリーム結合部
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ    画像変換装置
２０４，１００７，１２０７    制御バス
２０５，１００８    入力ストリームバス
２０６，１２０８    出力ストリームバス
３０１    スタートコード
３０２    ＧＯＰヘッダ
３０３    ピクチャヘッダ
３０４    符号化データ
６０１    コントローラ
６０２    入力ストリームバッファ
６０３    復号器
６０４    フレームメモリ
６０５    符号化器
６０６    出力ストリームバッファ
１００３ａ，１００３ｂ    画像復号装置
１００４    画像結合装置
１００５，１２０５    フレームバッファ
１００６    表示装置
１００９    画像出力バス
１２０３ａ，１２０３ｂ    画像符号化装置
１２０４    画像分配装置
１２０６    撮像装置
１２０９    画像入力バス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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