(57)【要約】【課題】デコードおよびレンジマッピング処理時のフレームバッファへのアクセス回数を低減することのできる動画像復号装置を提供する。【解決手段】デコード部１は、圧縮符号化された画像データを復号するときに、参照画像が必要なときは、ＳＤＲＡＭ６内に配置されたフレームバッファ６１からＤＭＡＣ１０を介して参照画像データを読み出してマクロブロック単位の復号を行う。ループフィルタ２は、復号された画像データのデブロッキング処理を行い、その結果をピクセルバッファ３に格納する。レンジマッピング処理部４は。デコード部１にパイプライン接続され、ピクセルバッファ３に格納された画像データを順次読み出してレンジマッピング処理を行い、その結果をレンジマッピングバッファ５に格納する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮符号化された画像データを復号するときに、参照画像が必要なときは第１のフレームバッファから参照画像データを読み出してマクロブロック単位の復号を行うデコード部と、
前記復号された画像データのデブロッキング処理を行うループフィルタと、
前記デブロッキング処理された画像データを格納するピクセルバッファと、
前記デコード部にパイプライン接続され、前記ピクセルバッファに格納された画像データを順次読み出してレンジマッピング処理を行うレンジマッピング処理部と、
を備えることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項２】
前記デコード部の処理と前記レンジマッピング処理部の処理を、マクロブロック単位で並列にパイプライン処理する
ことを特徴とする請求項１に記載の動画像復号装置。
【請求項３】
前記ピクセルバッファに格納された画像データのうち、以降の復号で参照画像となるＩピクチャおよびＰピクチャのみを前記第１のフレームバッファに格納する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の動画像復号装置。
【請求項４】
前記レンジマッピング処理部による前記レンジマッピング処理が終了した画像データを第２のフレームバッファに格納する
ことを特徴とする請求項３に記載の動画像復号装置。
【請求項５】
前記第１のフレームバッファと前記第２のフレームバッファが、１つのメモリ装置の中に配置され、その配置位置が、前記復号および前記レンジマッピング処理の最中に動的に変化する
ことを特徴とする請求項４に記載の動画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像の高能率符号化方式の１つにＶＣ−１がある。ＶＣ−１も、ＭＰＥＧ−２などと同様、時間方向および空間方向の冗長性を削減することによって情報量の圧縮を行う。時間方向の冗長性の削減には画面間予測符号化が用い、前方または後方のピクチャを参照してブロック単位での動き検出および予測画像の作成を行い、得られた予測画像と符号化対象ピクチャとの差分値に対して符号化を行う。
【０００３】
ここで、ピクチャとは１枚の画面を表わす用語であり、画面間予測符号化方式では、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ、と呼ばれる３種類のピクチャが用いられる。
【０００４】
Ｉピクチャは、参照画像を持たずに画面内予測符号化を行い、Ｐピクチャは、１枚のピクチャのみを参照して画面間予測符号化を行い、Ｂピクチャは、同時に２枚のピクチャを参照して画面間予測符号化を行うものである。Ｂピクチャは、表示時間が前方または後方から任意の組み合わせとして２枚のピクチャを参照することが可能である。
【０００５】
また、ＶＣ−１では、画像データの変化に応じて符号化のダイナミックレンジを変化させてデータ量を圧縮している。そのため、画像の再生を行うときは、入力されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャにもとづいて画像データをデコードした後に、圧縮されたダイナミックレンジを元に戻すレンジマッピング処理を行うことが規格化されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００６】
そのため、デコード処理を行うデコード部が、デコード画像を順次フレームバッファに格納し、レンジマッピング処理部が、フレームバッファから表示順にデコード画像を読み出して１フレーム遅れでレンジマッピング処理することが行われている。
【０００７】
このレンジマッピング処理後のデータもフレームバッファに格納され、格納されたデータは順次読み出されて表示部へ送られる。すなわち、レンジマッピング処理の際、レンジマッピング処理部は、各フレームのデコードごとに、フレームバッファからの１フレーム分のデータの読み出しと、フレームバッファへの１フレーム分のデータの書き込みを行う。
【０００８】
このようなデコード画像およびレンジマッピング処理後のデータを格納するフレームバッファとして、デコード部とレンジマッピング処理部から共通にアクセスできるＳＤＲＡＭを用いることが行われる。
【０００９】
その場合、１つのＳＤＲＡＭのメモリ領域を分割し、デコード部が使用するフレームバッファと、レンジマッピング処理部が使用するフレームバッファに割り当てる。
【００１０】
そのとき、デコード部へは、他のピクチャを参照するデコード処理が破綻せず、かつ、レンジマッピング処理部により読み出されているデータが破壊されないように、複数（例えば４個程度）のフレームバッファを割り当てる。また、レンジマッピング処理部へは、表示部によるレンジマッピング処理データの読み出し中に、次のレンジマッピング処理済みデータが書き込めるように、２個のフレームバッファを割り当てる。
【００１１】
このようにＳＤＲＡＭをフレームバッファとして用いるときに、ＨＤ（高精細）画像などの画素数の多い画像を処理する場合、大容量のＳＤＲＡＭが必要となる。
【００１２】
大容量のＳＤＲＡＭはデータ転送に時間がかかるので、レンジマッピング処理の処理効率の向上を図る上で、ＳＤＲＡＭへのアクセス回数をできるだけ少なくすることが重要になってくる。
【非特許文献１】ＳＭＰＴＥ  ４２１Ｍ−２００６、“ＶＣ−１  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｉｔ  Ｓｔｒｅｅｍ  Ｆｏｒｍａｔ  ａｎｄ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明の目的は、デコードおよびレンジマッピング処理時のフレームバッファへのアクセス回数を低減することのできる動画像復号装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様によれば、圧縮符号化された画像データを復号するときに、参照画像が必要なときは第１のフレームバッファから参照画像データを読み出してマクロブロック単位の復号を行うデコード部と、前記復号された画像データのデブロッキング処理を行うループフィルタと、前記デブロッキング処理された画像データを格納するピクセルバッファと、前記デコード部にパイプライン接続され、前記ピクセルバッファに格納された画像データを順次読み出してレンジマッピング処理を行うレンジマッピング処理部と、を備えることを特徴とする動画像復号装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、デコードおよびレンジマッピング処理時のフレームバッファへのアクセス回数を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る動画像復号装置の構成の例を示すブロック図である。
【００１８】
本実施例の動画像復号装置は、圧縮符号化された画像データを復号するときに、参照画像が必要なときは、ＳＤＲＡＭ６内に配置されたフレームバッファ６１からＤＭＡＣ（ダイレクト・メモリ・アクセス・コントローラ）１０を介して参照画像データを読み出してマクロブロック単位の復号を行うデコード部１と、復号された画像データのデブロッキング処理を行うループフィルタ２と、ループフィルタ２によりデブロッキング処理された画像データを格納するピクセルバッファ３と、デコード部１にパイプライン接続され、ピクセルバッファ３に格納された画像データを順次読み出してレンジマッピング処理を行うレンジマッピング処理部４と、レンジマッピング処理部４によりレンジマッピング処理されたデータを格納するレンジマッピングバッファ５と、を備える。
【００１９】
ピクセルバッファ３あるいはレンジマッピングバッファ５にデータが格納されると、ＤＭＡＣ１０は、ＣＰＵ２０にバスの解放を要求し、バスが解放されたらピクセルバッファ３あるいはレンジマッピングバッファ５に格納されたデータをＳＤＲＡＭ６内に配置されたフレームバッファ６１へ転送する。
【００２０】
ここで、本実施例の動画像復号装置における処理の特徴は、デコード部１における復号処理、ループフィルタ２によるデブロッキング処理、およびレンジマッピング処理部４によるレンジマッピング処理が、パイプライン処理により、同時に並行して行われることである。
【００２１】
図２に、このデコード部１、ループフィルタ２およびレンジマッピング処理部４によるパイプライン処理の様子を示す。
【００２２】
デコード部１では、可変長復号処理ＶＬＤ、逆量子化／逆直交変換処理ＩＱ／ＩＴ、内挿処理ＩＰ、動き補償処理ＭＣが順次実行される。このデコード部１における処理に引き続き、ループフィルタ２よるデブロッキング処理（ＬＦ）およびレンジマッピング処理部４によるレンジマッピング処理（ＲＭ）が実行される。
【００２３】
それぞれの処理は、フレーム画像のマクロブロック単位（例えば、１６ピクセル×１６ピクセル）で実行される。
【００２４】
すなわち、図２に示すように、連続して入力されるマクロブロック（０、１、２、３、４、・・・）のデータ対するそれぞれの処理が連続して実行され、処理されたデータは次の処理に引き渡される。
【００２５】
レンジマッピング処理部４は、このパイプライン処理を行うとき、ピクセルバッファ３からデブロッキング処理されたデータ読み出して、レンジマッピング処理を行う。
【００２６】
これに対して、デコード処理とレンジマッピング処理を独立して行う従来の処理では、デブロッキング処理されたデータを１ピクチャ分、一旦フレームバッファに書き込み、その後フレームバッファからデブロッキング処理されたデータを読み出して、レンジマッピング処理を行っていた。
【００２７】
それに比べて、本実施例では、レンジマッピング処理時に、デブロッキング処理されたデータのフレームバッファからの読み出しが不要となる。
【００２８】
また、従来は、フレームバッファから読み出したデータに対して、レンジマッピング処理を行っていたので、デブロッキング処理されたデータを総てフレームバッファへ転送する必要があった。すなわち、後続のデコード処理においては参照されることのないデブロッキング処理後のＢピクチャもフレームバッファへ転送する必要があった。
【００２９】
これに対して、本実施例では、ピクセルバッファ３からデブロッキング処理されたデータを読み出して、レンジマッピング処理を行うので、フレームバッファ６１へ転送するデブロッキング処理後のピクチャデータは、後続のデコード処理における参照画面となるＩピクチャとＰピクチャのみでよい。
【００３０】
すなわち、本実施例では、後続のデコード処理において参照されることのないＢピクチャは、フレームバッファ６１へ転送する必要がない。したがって、その分、フレームバッファ６１へ転送するデータ量が少なくなる。
【００３１】
次に、本実施例におけるフレームバッファ６１へのデータ書き込みの管理について、図３に示す画像の並びを例にとって説明する。
【００３２】
図３は、本実施例の動画像復号装置へ入力される圧縮符号化された画像データの並びの例を示す図である。
【００３３】
ここで、Ｉ０はＩピクチャ、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ９はＰピクチャ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ７、Ｂ８はＢピクチャである。斜線を施したピクチャは、他のピクチャから参照されることを示す。
【００３４】
図４は、図３に示した画像データの処理中にピクセルバッファ３およびレンジマッピングバッファ５からフレームバッファ６１へ転送されるデータの、時間軸に対する書き込み状況を示す図である。
【００３５】
ここで、フレームバッファ６１は、バッファ０〜バッファ５の６つの領域に分かれており、フレームバッファ６１へ書き込まれるデータはこの領域単位で管理される。
【００３６】
ピクセルバッファ３から転送されたデータは、他のピクチャから参照されるまでは、フレームバッファ６１に格納しておく必要がある。したがって、ピクセルバッファ３から転送されたデータが他のピクチャから参照されるまでは、その領域を書き込み禁止としておく必要がある。
【００３７】
また、レンジマッピングバッファ５から転送されたデータは、表示処理用データとして読み出されるまでは、フレームバッファ６１に格納しておく必要がある。すなわち、表示処理用データとして読み出されるまでは、その領域を書き込み禁止とする必要がある。
【００３８】
このような、デコード処理、レンジマッピング処理中に書込み禁止とする必要のある期間を、図４では斜線で示している。
【００３９】
したがって、フレームバッファ６１へ新しいデータの書き込みは、書き込み禁止となっていない領域に対して行われる。なお、書き込みは、書き込み禁止となっていない領域であれば、どの領域へ書き込んでもよい。
【００４０】
すなわち、本実施例では、ピクセルバッファ３専用のバッファ領域、レンジマッピングバッファ５専用のバッファ領域というような、フレームバッファの配置領域の固定化は行わない。ピクセルバッファ３用と、レンジマッピングバッファ５用とのバッファ領域の配置は、バッファ０〜バッファ５の６つの領域の中で、処理実行中に動的に変化する。
【００４１】
図５に、本実施例との比較のための参考例として、デコード処理とレンジマッピング処理を独立して行う従来の処理におけるフレームバッファの書き込み例を示す。
【００４２】
この例では、デコーダ部用フレームバッファとしてバッファ０〜バッファ３が固定的に割り当てられ、レンジマッピング用フレームバッファとしてバッファ４、バッファ５が固定的に割り当てられているものとする。
【００４３】
デコーダ部用フレームバッファには、Ｉピクチャ、Ｐピクチャのほかに、非参照ピクチャであるＢピクチャも書き込まれる。
【００４４】
また、レンジマッピング用フレームバッファへの書き込みは、デコーダ部用フレームバッファのデータを読み出してレンジマッピング処理した後に行われる。
【００４５】
このような図５に示す従来の方式と比較して、図４に示す本実施例は、非参照ピクチャであるＢピクチャの書き込みを行わないので、フレームバッファ６１への書き込み回数が少なくなる。
【００４６】
また、本実施例は、レンジマッピング処理にフレームバッファ６１の読み出しが不要なので、レンジマッピング処理後のデータのフレームバッファ６１への書き込みが、図５に示した従来方式に比べると、１サイクル早くなる。
【００４７】
このような本実施例によれば、パイプライン処理により、復号処理、デブロッキング処理に連続して、レンジマッピング処理を行うため、非参照ピクチャのフレームバッファへの書き込みが不要となり、フレームバッファへの書き込み回数を少なくすることができる。
【００４８】
また、レンジマッピング処理の際、フレームバッファの読み出しを行わないので、フレームバッファの読み出し回数も少なくすることができる。
【００４９】
また、デブロッキング処理とレンジマッピング処理を並行に行うため、レンジマッピング処理結果のフレームバッファへの書き込みタイミングが早くなり、その結果、表示処理用データとしてフレームバッファからレンジマッピング処理結果を読み出すタイミングも早くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例に係る動画像復号装置の構成の例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る動画像復号装置におけるパイプライン処理を説明するための図。
【図３】圧縮符号化された画像データの並びの例を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る動画像復号装置のフレームバッファへのデータの格納例を示す図。
【図５】図４に示すデータ格納例との比較対象のために、一般的なフレームバッファの使用例を示す参考図。
【符号の説明】
【００５１】
１  デコード部
２  ループフィルタ
３  ピクセルバッファ
４  レンジマッピング処理部
５  レンジマッピングバッファ
６  ＳＤＲＡＭ
６１  フレームバッファ
１０  ＤＭＡＣ
２０  ＣＰＵ
【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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