(57)【要約】【課題】元画像の高画質化に伴い、Ｂフレーム信号を高速に復号化できる技術が求められている。【解決手段】双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームを復号する復号化装置内に、画像ストリームを並列に処理するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の復号化部２１〜２Ｎを設ける。各復号化部２１〜２Ｎは、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する。【選択図】図２
2005175997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームを復号する復号化装置であって、
前記画像ストリームを並列に処理するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の復号化部がそれぞれ、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する
ことを特徴とする復号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の復号化装置であって、
前記復号化部は、
双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを通過し、別の方式で符号化された画像データの入力時、入力された画像データをそのまま通過するＮ個のフィルタ段と、
前記Ｎ個のフィルタ段の後段に位置し、それぞれ対応するフィルタ段から入力される画像データを復号化するＮ個の復号化処理段と
を有することを特徴とする復号化装置。
【請求項３】
請求項１に記載の復号化装置であって、
前記復号化部は、
復号化されたＮ個の部分画像を合成し、１フレーム全体の復号結果として出力する
ことを特徴とする復号化装置。
【請求項４】
一方向予測符号化された画像データとフレーム内符号化された画像データとを含む画像ストリームを復号する復号化装置であって、
前記画像ストリームを並列に処理するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の復号化部がそれぞれ、一方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、フレーム内符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する
ことを特徴とする復号化装置。
【請求項５】
双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームを復号する電子機器であって、
前記画像ストリームを並列的に入力し、それぞれが、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の復号化装置
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
一方向予測符号化された画像データとフレーム内符号化された画像データとを含む画像ストリームを復号する電子機器であって、
前記画像ストリームを並列的に入力し、それぞれが、一方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、フレーム内符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の復号化装置
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームを復号するコンピュータであって、
前記画像ストリームを並列に処理するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部がそれぞれ、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する
ことを特徴とするコンピュータ。
【請求項８】
一方向予測符号化された画像データとフレーム内符号化された画像データとを含む画像ストリームを復号するコンピュータであって、
前記画像ストリームを並列に処理するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部がそれぞれ、一方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、フレーム内符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する
ことを特徴とするコンピュータ。
【請求項９】
双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームを復号する復号化方法であって、
前記画像ストリームをＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部に並列に入力する工程と、
前記処理部のそれぞれが、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する工程と
を実行することを特徴とする復号化方法。
【請求項１０】
一方向予測符号化された画像データとフレーム内符号化された画像データとを含む画像ストリームを復号する復号化方法であって、
前記画像ストリームをＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部に並列に入力する工程と、
前記処理部のそれぞれが、一方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化し、フレーム内符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化する工程と
を実行することを特徴とする復号化方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームをＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部に入力させる工程と、
前記Ｎ個の処理部において、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化させ、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化させる工程と
を実行させるプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
一方向予測符号化された画像データとフレーム内符号化された画像データとを含む画像ストリームをＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部に入力させる工程と、
前記Ｎ個の処理部において、一方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化させ、フレーム内符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化させる工程と
を実行させるプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、
双方向予測符号化された画像データを含む画像ストリームをＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部に入力させる工程と、
前記Ｎ個の処理部において、双方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化させ、別の方式で符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化させる工程と
を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１４】
コンピュータに、
一方向予測符号化された画像データとフレーム内符号化された画像データとを含む画像ストリームをＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の処理部に入力させる工程と、
前記Ｎ個の処理部において、一方向予測符号化された画像データの入力時、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化させ、フレーム内符号化された画像データの入力時、１フレーム全体を復号化させる工程と
を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム間予測符号化された画像データを含む画像ストリームを復号する復号化装置に関する。また、当該復号化装置を内蔵する電子機器に関する。また、当該復号化装置の機能を実行するコンピュータに関する。また、予測符号化された画像データを含む画像ストリームの復号化方法及びプログラムに関する。また、当該プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な画像圧縮技術が存在する。例えば、Ｈ．２６１フォーマット、ＭＰＥＧ（Motion Picture coding Experts Group）フォーマットがある。これら技術を用いて符号化された画像データの復号化には多くの演算を必要とする。
【０００３】
このため、解像度の高い画像（例えば、ＨＤ（High Definition））の復号化処理には、専用のハードウェアアクセラレータ(ＬＳＩ)を使用するのが一般的である。例えば、この種のＬＳＩは、1920画素×1080画素で与えられるＨＤ信号を３０フレーム／秒で処理する能力を有している。
【０００４】
図１に、ＭＰＥＧフォーマットに準拠した復号器（以下「デコーダ」ともいう。）の構成例を示す。以下、この復号器で実行される復号動作を示す。
デマルチプレクサ１は、エレメンタリーストリームＳesから各種スタートコードのアドレス情報を取得する。
【０００５】
エレメンタリーストリームＳesは、ビデオデータのみで構成される。なお、音声データとビデオデータとで１つのデータストリームが構成される場合、ビデオデータのみがエレメンタリーストリームＳesとして入力される。
【０００６】
各種スタートコードには、例えばシーケンス・スタートコード、ＧＯＰ・スタートコード、ピクチャ・スタートコード及びスライス・スタートコードがある。シーケンス・スタートコードは、ストリームの先頭位置を示す情報である。ＧＯＰ・スタートコードは、ＧＯＰ（Group Of Picture）の先頭位置を示す情報である。ピクチャ・スタートコードは、ピクチャの先頭位置を示す情報である。スライス・スタートコードは、スライスの先頭位置を示す情報である。
【０００７】
デマルチプレクサ１は、これら各種スタートコードと共にエレメンタリーストリームＳesをメモリ２に格納する。この格納処理は、メモリ管理モジュールであるアービター３により実行される。フレームデコーダ４は、デマルチプレクサ１が取得した各種スタートコードに基づき、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層のデコード処理を実行する。
【０００８】
これらの情報に基づき、スライスデコーダ５が起動される。スライスデコーダ５は、スライス層をデコードする。具体的には、可変長デコード処理、逆量子化処理、逆スキャン処理、逆ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）処理等を実行する。
【０００９】
なお、スライスデコーダ５は、一方向予測フレーム（Predictive-Picture）及び双方向予測フレーム（Bi-directionally predictive-picture） のマクロブロックをデコード処理する際、動き補償用の参照画像をメモリ２からロードする。
【００１０】
一方向予測フレームは、以下「Ｐフレーム」ともいう。また、双方向予測フレームは、以下「Ｂフレーム」とも言う。
一般に、一方向予測フレームは、時間的に前フレームからの予測である。もっとも、一方向予測フレームには、時間的に後ろフレームからの予測もある。
【００１１】
参照画像のロード後、スライスデコーダ５は、デコード後のフレーム画像を参照画像に加算する。加算後、スライスデコーダ５は、生成したデコード画像をメモリ２に書き込む。
画面全体のデコード処理が終了した後、出力部６がメモリ２からデコード画像を読み出し、ベースバンド信号Ｓbbを出力する。
【特許文献１】特開２０００−３０７６４２号公報
【特許文献２】特開２０００−３０７５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上の復号化処理において、処理能力を決定するのは、メモリ２のバンド幅とスライスデコーダ５の処理時間である。特にメモリ２には、復号器を構成する各部からのアクセスが集中する。
【００１３】
例えば、デマルチプレクサ１からメモリ２へは、エレメンタリーストリームＳesの書き込みやスタートコードなどの解析データの書き込みが行われる。また例えば、メモリ２からフレームデコーダ４及びスライスデコーダ５へはエレメンタリーストリームＳesのロードが行われる。また例えば、Ｐフレーム及びＢフレームの復号時には、メモリ２からスライスデコーダ５への参照画像のロードと、スライスデコーダ５からメモリ２へのデコード画像の書き込みが行われる。また例えば、メモリ２から出力部６へデコード画像のロードが行われる。
【００１４】
これらのアクセスの中で、メモリ２のバンド幅を占めるのは、圧縮されたデータをデコードした後の処理である。すなわち、メモリ２から出力部６へのデコード画像のロード、メモリ２からスライスデコーダ５への参照画像のロードと、スライスデコーダ５からメモリ２へのデコード画像の書き込みである。
【００１５】
このうち、出力部６によるベースバンド信号Ｓbbの出力は、ＳＤＩ（Serial Digital Interface ）等の同期出力である。従って、メモリ２から出力部６へのデコード画像のロード処理を優先する必要がある。
【００１６】
かくして、スライスデコーダ５による参照画像のロードには、メモリ２のバンド幅の制約に起因した待ち時間が発生する。この待ち時間が、復号器の処理能力を決定する。なお、スライスデコーダ５は、可変長デコード処理、逆スキャン処理、逆ＤＣＴ処理等のパイプライン処理において固定の処理時間を必要とする。この固定の処理時間が復号器の処理能力を決定する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、以上の技術的課題を考慮してなされたもので、フレーム間予測符号化された画像データを含む画像ストリームを高速復号できる技術の提案を目的とする。
【００１８】
かかる技術的課題を解決するため、時間的制約を受けるフレーム間予測符号化された画像データの復号処理を並列化する。本発明の一つでは、双方向予測符号化された画像データの復号処理を並列化する。また、本発明の一つでは、一方向予測符号化された画像データの復号化処理を並列化する。
【００１９】
（１）発明１
図２に、発明の一つである復号化装置の一例を示す。ここでは、双方向予測符号化された画像データの復号処理を並列化する場合について説明する。すなわち、画像ストリームは、少なくとも双方向予測符号化された画像データを含む。
【００２０】
この他、画像ストリームには、別の方式で符号化された画像データが含まれる。別の方式で符号化された画像データには、例えば、フレーム内符号化された画像データや一方向予測符号化された画像データがある。フレーム内予測符号化された画像データは、以下「Ｉフレーム」ともいう。
【００２１】
別の方式で符号化された画像データには、これら２種類の方式で符号化された画像を常に含むとは限らない。例えば、画像ストリームには、フレーム内符号化された画像データと双方向予測符号化された画像データとの２種類で構成されるものがある。また例えば、画像ストリームには、前述した３種類全ての符号化方式で符号化された画像データで構成されるものがある。
【００２２】
このように、画像ストリームは、符号化方式を異にする複数種類の画像データの列でなる。各画像データは、１フレームに対応する。なお、フレームには、フィールド画像も含むものとする。図２は、１フレームに対応する画像データを概念的に正方形で表している。
【００２３】
なお、画像ストリームを構成する各種フレームの配列と、アクセス単位となる一群のフレームとの組み合わせは任意である。一群のフレームは、フレーム内符号化された１つのフレームから次のフレームまでとして定義する。一群のフレームに含まれる双方向予測符号化されたフレームの数も任意である。一般に、双方向予測符号化されたフレームが少ないほど高画質になる。
【００２４】
かかる画像ストリームを並列的に復号するため、復号化装置１０にはＮ個（Ｎは、２以上の自然数）の復号化部２１〜２Ｎを用意する。各復号化部２１〜２Ｎは、画像データの種類に応じて処理機能を切り替える。例えば、別の方式で符号化された画像データが入力される場合、各符号化部２ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、１フレーム全体を復号化する。図２は、この復号範囲を正方形全体に斜線を描いて表している。
【００２５】
また例えば、双方向予測符号化された画像データが入力される場合、各復号化部２ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを復号化する。図２では、各復号化部２ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）が分担する部分を斜線で示している。
【００２６】
部分画像は固定長でも任意長でも良い。部分画像は、ＭＰＥＧフォーマットの場合、例えばスライス単位とする。各復号化部２の演算量は基本的に部分画像のデータ量による。復号化部２間の演算量はほぼ同じであるのが望ましい。一般には、多少のバラツキが含まれる。
【００２７】
各部分画像の演算量が同じ場合、各復号化部２ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）における演算量は、１フレーム全体を復号する場合の１／Ｎで済む。
この結果、復号化装置全体としての処理時間の短縮を実現できる。また、各復号化部に要求される処理能力は、全ての演算を１個の復号化部で実行する場合に比べて処理能力の低いもので足りる。この結果、処理能力が非常に高い１個の復号化部を用いる場合に比べ開発コストや製品コストを低下できる。
【００２８】
なお、復号化されたＮ個の部分画像を合成することにより、１フレーム全体を復元できる。例えば復号化装置は、装置内でＮ個の部分画像を合成する。また例えば、復号化装置は、Ｎ個の部分画像のまま装置外部に出力しても良い。この場合、Ｎ個の部分画像の合成処理は装置外部で行う。
【００２９】
また、別の方式で符号化された画像データの復号結果も同じ方式で画像データを出力させることができる。すなわち、１フレーム全体を復号処理する画像データについても、双方向予測符号化された画像データと同様に、各復号化部２ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）から分担部分の部分画像を出力させることができる。
【００３０】
この場合、全ての符号化方式について同じ出力方式を適用できる。なお、別の方式で符号化された画像データについて出力する部分画像は、双方向予測符号化された画像データの復号時に分担する部分画像と同じであるのが望ましい。この場合、出力処理を共通化できる。
【００３１】
もっとも、別の方式で符号化された画像データの出力時には、Ｎ個の復号化部のうち選択した一つの復号化部の復号結果だけを出力することもできる。この場合、別の方式で符号化された画像データの復号動作は、復号結果を出力する一つだけで実行し、他のＮ−１個の復号化部の復号動作は休止させることもできる。
【００３２】
各復号化部２ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、例えば図３に示す構成により実現できる。すなわち、フィルタ段２ｉ１と復号化処理段２ｉ２（ｉ＝１〜Ｎ）で実現できる。なお、各フィルタ段２ｉ１には、符号化方式に応じて通過する画像データの範囲を切り替える特性を搭載する。
【００３３】
例えば、各フィルタ段は、入力画像が双方向予測符号化された画像データの場合、１フレームを構成するＮ個の部分画像のうち分担する部分画像だけを通過する。また例えば、フィルタ段は、入力画像が別の方式で符号化された画像データの場合、入力された画像データの全体をそのまま通過する。
【００３４】
一方、復号化処理段２ｉ２には、それぞれ対応するフィルタ段から入力される画像データを復号化するものを用いる。かかる構成とすることにより、復号化処理段そのものは同じ構成のものを使用できる。
【００３５】
（２）発明２
図２に示す復号化装置は、一方向予測符号化された画像データの復号化処理を並列化する場合にもそのまま使用できる。この場合、各復号化部は、フレーム内符号化された画像データを、１フレーム全体について復号化する。一方、各復号化部は、一方向予測符号化された画像データを、分担する部分画像だけを復号化する。
【００３６】
（３）発明３
また発明の一つとして、復号化装置１０を内蔵する又は着脱自在に装着可能な電子機器を提案する。図４に、この電子機器３０の一例を示す。復号化装置１０は、例えば半導体集積回路、モジュール、ボード、カードデバイスその他の電子回路で実現する。
【００３７】
電子機器３０には、例えば画像編集装置、映像再生装置、テレビジョン受像機、テレビジョン信号デコーダ、チップデバイス、カードデバイス、携帯電話機、携帯情報端末、ゲーム機、ビデオサーバ、コンピュータその他の圧縮画像の再生機能を搭載する各種の電子機器を適用できる。
【００３８】
なお、電子機器３０には、画像データの圧縮機能を搭載しても良い。
また、電子機器は、ハードウェアとして同復号機能を実現するだけでなく、ソフトウェアとして同復号機能を実現しても良い。
【００３９】
電子機器３０は、画像ストリームを通信方式で受信する通信機能を搭載しても良い。この画像ストリームの受信は、即時の復号を必要とするストリーミング方式による他、記憶媒体に一旦蓄積するダウンロード型の受信でも良い。
【００４０】
また、電子機器３０は、不特定多数に放送された画像ストリームを受信する受信機能を搭載しても良い。
また、電子機器３０は、外部接続された又は内蔵された記憶媒体から再生された画像ストリームを復号対象とする。
【００４１】
（４）発明４
また発明の一つとして、復号化装置１の機能を実現するコンピュータを提案する。図５に、このコンピュータ４０の一例を示す。このコンピュータ４０は、複数の処理部（プロセッサ）を搭載する。いわゆる、マルチプロセッサ構成を採る。図５は、処理部５１と５２の２つを搭載する。
【００４２】
この発明では、アプリケーションソフトウェアの機能として前述の復号化部の機能を実現する。処理部５１、５２が前述の各復号化部に対応する。このように、複数の処理部（プロセッサ）に画像データの復号処理を分散しても良い。これにより、個々の処理部に要求される処理能力は小さくて済む。
なお、コンピュータ４０のオペレーションシステムは、マルチプロセッサに対応しているものとする。
【００４３】
（５）その他
前述した各発明は、その一側面としての復号化方法、プログラム、当該プログラムを記録した記録媒体としても実現できる。勿論、プログラムは伝送路を通じて配信することができる。
【発明の効果】
【００４４】
前述したように、本発明は、復号時に他の画像を参照する必要がある画像データの復号処理を分散する。これにより、個々の復号処理に必要な演算量を大幅に削減できる。この結果、復号時に他の画像を参照する必要がある画像データの復号に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、ＭＰＥＧフォーマットに準拠する画像ストリームを復号する編集機を例に、復号化装置を内蔵する電子機器の実施形態例を説明する。なお、明細書で特に図示又は記載しない技術は、当該技術分野において周知の技術を適用する。
【００４６】
以下、編集機のハードウェア構成を説明する。なお発明は、かかるハードウェアと等価なソフトウェアとしても実現できる。発明をコンピュータプログラムとして実現する場合、プログラムはコンピュータ読取り可能な記憶媒体に記憶される。
【００４７】
記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスク又はハードディスク）又は磁気テープのような磁気記憶媒体、光ディスク、光テープ又はマシン読取り可能なバーコードのような光記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）のような半導体記憶装置の他、コンピュータプログラムを記憶するために使用される他の物理装置又は媒体を含む。
【００４８】
（１）システム構成
図６に、編集機１００の構成例を示す。例えば、コンピュータとして実現する。なお、ＧＯＰを構成するフレーム数は１５とする。１５フレームには、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームの３種類のフレームが混在して現れる。ここで、Ｉフレームは、フレーム内予測符号化したフレームである。Ｐフレームは、一方向予測フレームである。Ｂフレームは、双方向予測フレームである。
【００４９】
編集機１００は、ＣＰＵ１１０、主記憶装置１２０、副記憶装置１３０、ＭＰＥＧデコーダ１４０、ＭＰＥＧエンコーダ１５０、ビデオカード１６０、バス１７０からなる。
ＣＰＵ１００は、オペレーションシステムや各種アプリケーションを実行するプロセッサである。編集機としての機能も当該ＣＰＵ１００の処理動作を通じて実現する。
【００５０】
主記憶装置１２０は、高速アクセス可能なメモリ空間である。例えば、ＲＯＭやＲＡＭで構成される。なお、ＲＯＭには基本入出力プログラムその他が記録される。また、ＲＡＭは、編集中の画像データの保存領域やアプリケーションの実行領域として使用される。
【００５１】
副記憶装置１３０は、ハードディスクその他の記憶媒体を駆動する駆動機構を備える。ハードディスクには、例えば復号対象とする画像ストリームが格納されている。
ＭＰＥＧデコーダ１４０は、圧縮符号化された画像データの復号するために設けられたモジュールである。
【００５２】
このＭＰＥＧデコーダ１４０は、スライス層の復号時、Ｂフレームか否かに応じて異なる復号動作を適応する。すなわち、ＭＰＥＧデコーダ１４０は、Ｂフレームの入力時、１フレームをＮ個のスライス画像（例えば１６ライン分）に分割し、これらを並列的に復号する。一方、ＭＰＥＧデコーダ１４０は、Ｉフレーム又はＰフレームの入力時、１フレーム全体をＮ個の内部デコーダでそれぞれ復号する。詳細は後述する。
【００５３】
この復号方式の採用により、ＭＰＥＧデコーダ１４０は、例えば1920画素×1080画素で与えられるＨＤ信号を６０フレーム／秒以上のレートでモニタに処理する。従って、このＭＰＥＧデコーダ１４０のビデオ出力端子からは、HD-SDI
DualLink（SMPTE372M）方式によるビデオ信号の出力が可能である。
【００５４】
ＭＰＥＧエンコーダ１５０は、1920画素×1080画素で与えられるＨＤ信号を６０フレーム／秒以上のレートで処理する能力を有する。ＭＰＥＧエンコーダ１５０のビデオ入力端子には、HD-SDI
DualLink（SMPTE372M）方式によるビデオ信号の入力が可能である。
【００５５】
ビデオカード１６０は、モニタ表示用のモニタ出力端子を有する。例えば1920画素×1080画素で与えられるＨＤ信号を６０フレーム／秒のレートで表示することができる。
バス１７０は、ＰＣＩ（Peripheral Components Interconnect bus）バスに相当する。例えば、バンド幅の拡張されたＰＣＩ-Ｅｘｐｒｅｓｓを用いる。
【００５６】
（２）ＭＰＥＧデコーダの構成
図７に、ＭＰＥＧデコーダ１４０の内部構成を示す。ＭＰＥＧデコーダ１４０は、Ｎ個のスライスフィルタ１４１ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）と、Ｎ個のサブデコーダ１４２ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）と、マルチプレクサ１４３とでなる。サブデコーダ１４２には、例えば図１に示す復号器を用いる。
【００５７】
Ｎ個のスライスフィルタ１４１ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）は、それぞれエレメンタリーストリームＳesを並列的に入力する。スライスフィルタ１４１は、画像データがＩフレーム又はＰフレームのとき、画像データをそのまま通過する。一方、スライスフィルタ１４１は、画像データがＢフレームのとき、スライス単位でフィルタリングする。フィルタリングするスライス単位はフィルタ毎予め定められている。
【００５８】
図８に、スライスフィルタ１４１が実行する処理手順を示す。まず、スライスフィルタ１４１は、エレメンタリーストリームＳesが入力されると、まずスライス層か否かを判定する（プロセスＰ１）。シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層と判定された場合、スライスフィルタ１４１は否定結果を得て、入力された画像データをそのまま出力する（プロセスＰ６）。
【００５９】
一方、スライス層と判定された場合、次にスライスフィルタ１４１は、Ｂフレームか否かを判定する（プロセスＰ２）。この際、スライスフィルタ１４１は、スライス層ストリームのピクチャタイプを判定条件として判定する。なお、ピクチャタイプがＩフレーム又はＰフレームと判定された場合、否定結果を得て、入力された画像データをそのまま出力する（プロセスＰ６）。
【００６０】
Ｂフレームと判定された場合、次にスライスフィルタ１４１は、Ｂフレームをスライス単位にＮ分割した画像データ部分が担当スライスか否かを判定する（プロセスＰ３）。スライスフィルタ１４１は、担当スライスの画像データ部分をそのまま出力する（プロセスＰ４）。一方、スライスフィルタ１４１は、担当スライスでない画像データ部分は非出力とする（プロセスＰ５）。
【００６１】
Ｎ個のサブデコーダ１４２ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）は、それぞれ図１に表す復号器で構成される。各サブデコーダ１４２は、それぞれ入力された画像データを復号する。従って、シーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ層は、前述と同じ処理を実行する。また、Ｉフレーム又はＰフレームは１フレーム全体を復号する。一方、Ｂフレームについては、フィルタリングされたスライス単位だけを復号する。
【００６２】
なお、サブデコーダ１４２は、復号された画像データのうちＢフレームの分担部分だけを出力する。すなわち、１フレーム全体を復号したＩフレームやＰフレームについてもＢフレームが分担したスライス単位だけを出力する。勿論、スライス単位だけしか復号されていないＢフレームについては、復号結果と出力データは一致する。
【００６３】
マルチプレクサ１４３は、Ｎ個のサブデコーダ１４２から入力されるスライス単位を合成し、１フレーム全体に対応する画像データを復元する。この出力動作は、Ｉフレーム、Ｐフレームについても、Ｂフレームと同様に実行される。
【００６４】
（３）復号処理の内容
編集機１００は、ＧＵＩを通じて入力された編集点間の画像データを副記憶装置１３０から読み出し、バス１７０を経由してＭＰＥＧデコーダ１４０に入力する。
図９に、ＭＰＥＧデコーダ１４０による復号処理の概念図を示す。図９は、ＭＰＥＧストリームの一部分を示す。ＭＰＥＧデコーダ１４０は、Ｉフレームの場合、その全体を全てのサブデコーダ１４２ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）で復号する。
【００６５】
一方、Ｂフレームの場合、１フレームがＮ個のスライス単位に分割され、サブデコーダ１４２１は担当スライスであるスライス単位１だけを復号する。サブデコーダ１４２２は担当スライスであるスライス単位２だけを復号する。以下同様に、サブデコーダ１４２Ｎは担当スライスであるスライス単位Ｎだけを復号する。
【００６６】
各スライス単位は、１フレームの１／Ｎである。このように、サブデコーダ１４２ｉ（ｉ＝１、２…Ｎ）の演算量は、Ｂフレームの全体を復号する場合のほぼ１／Ｎとする。
なお、ＭＰＥＧデコーダ１４０がＢフレームを復号するのに要する時間は、サブデコーダ１４２のうち最も演算量の大きいものに一致する。
【００６７】
従って、ＭＰＥＧデコーダ１４０が復号に必要とする時間は、１個のサブデコーダ１４２でＢフレームの全範囲を復号化する場合に比して格段に短縮される。
【００６８】
図１０に、ＭＰＥＧデコーダ１４０による復号結果の出力処理の概念図を示す。図１０に示すように、フレームの種類にかかわらず、Ｂフレームの復号単位と同じスライス単位の復号結果が各サブデコーダ１４２から出力される。マルチプレクサ１４３はこれを多重し、１つのフレーム画像として出力する。
【００６９】
復号結果は、ビデオ出力端子から例えばスイッチャに出力される。また、バス１７０経由でビデオカード１６０に与えられ、モニタに表示される。なお、例えばＡＢロール、フェード処理、特殊効果処理その他の編集処理が施された処理結果は、ＭＰＥＧエンコーダ１５０で符号化されて副記憶装置１３０に記憶される。また、符号化後の画像データが必要に応じて装置外部に出力される。
【００７０】
（４）実施形態の効果
以上のように、非常に多くの演算を必要とするＢフレームの復号処理を、おおよそ１／Ｎの演算量で済むＮ個のサブデコーダ１４２の並列処理で実現する。この結果、ＭＰＥＧデコーダ１４０としての復号時間が大幅に短縮される。
【００７１】
また各サブデコーダ１４２は、Ｂフレームの復号単位と同じスライス単位を出力するため、復号対象とするフレームの違いによらず同じ処理動作を実行する。すなわち、サブデコーダ１４２の出力時に、フレームの種類を判断せずに済む。この分、出力処理を単純化できる。
【００７２】
（５）他の実施形態
前述の実施形態は、蓄積型のシステムについて説明したが、放送型のシステムにも適用できる。すなわち、電波やネットワークを経由して受信したＭＰＥＧストリームを復号する復号装置に適用できる。例えば、テレビジョン信号受信機能付きの携帯電話機や携帯情報端末にも適用できる。また例えば、ＭＰＥＧストリーム受信機能を搭載する各種の電子機器にも適用できる。
【００７３】
前述の実施形態では、ＢフレームのみＮ個のスライス単位で並列処理する場合について述べたが、ＰフレームとＢフレームの両方をＮ個のスライス単位で並列処理させることもできる。
前述の実施形態では、ＭＰＥＧストリームを前提に説明しているが、少なくとも双方向予測符号化された画像データ、又は、一方向予測符号化された画像データを含んでいれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】ＭＰＥＧデコーダのハードウェア構成を示す図である。
【図２】復号化装置の概念構成例を示す図である。
【図３】復号化部の内部構成例を示す図である。
【図４】復号化装置を搭載した電子機器を示す図である。
【図５】マルチプロセッサ構成のコンピュータへの適用を説明するための図である。
【図６】コンピュータ構成でなる編集機のハードウェア構成を示す図である。
【図７】ＭＰＥＧデコーダの内部構成例を示す図である。
【図８】スライスフィルタで実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図９】フレーム別の復号処理の概念図である。
【図１０】復号結果の出力処理の概念図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０        復号化装置
２ｉ        復号化部（ｉ＝１〜Ｎ）
２ｉ１      フィルタ（ｉ＝１〜Ｎ）
２ｉ２      復号化処理部（ｉ＝１〜Ｎ）
３０        電子機器
４０        コンピュータ
５１，５２  処理部
１４１ｉ    スライスフィルタ（ｉ＝１〜Ｎ）
１４２ｉ    サブデコーダ（ｉ＝１〜Ｎ）
１４３      マルチプレクサ
【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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