JP2000261797A - 並列ソフトウェア画像符号化方法、および並列ソフトウェア画像符号化プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
並列ソフトウェア画像符号化方法、および並列ソフトウェア画像符号化プログラムを記録した記録媒体Info
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- JP2000261797A JP2000261797A JP5727299A JP5727299A JP2000261797A JP 2000261797 A JP2000261797 A JP 2000261797A JP 5727299 A JP5727299 A JP 5727299A JP 5727299 A JP5727299 A JP 5727299A JP 2000261797 A JP2000261797 A JP 2000261797A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 領域分割による画像の並列符号化を、複数の
計算機資源を有する並列計算機上にソフトウェアで構築
する。 【解決手段】 分割された領域の分割画像を指定された
符号化パラメータで符号化し、符号化結果と領域ストリ
ームを出力する複数の単体符号化部２Ａと、入力画像を
複数の領域に分割し、複数の単体符号化部２Ａのストリ
ームをひとつに結合し、複数の単体符号化部２Ａを制御
する入出力全体制御部１Ａとが複数の計算機資源に割り
当てられている。入出力全体制御部１Ａから複数の単位
符号化部２Ａへ、分割画面入力の指示と領域ストリーム
出力の指示を出して複数の分割画像６と複数の領域スト
リーム８の入出力タイミングを制御し、入出力全体制御
部１Ａと単位符号化部２Ａの間で、画面分割の領域情
報、各単体符号化部の符号化パラメータ情報、各単体符
号化部の符号化結果情報の情報授受を行い、符号化処理
単位で同期してこれらの情報を更新する。
計算機資源を有する並列計算機上にソフトウェアで構築
する。 【解決手段】 分割された領域の分割画像を指定された
符号化パラメータで符号化し、符号化結果と領域ストリ
ームを出力する複数の単体符号化部２Ａと、入力画像を
複数の領域に分割し、複数の単体符号化部２Ａのストリ
ームをひとつに結合し、複数の単体符号化部２Ａを制御
する入出力全体制御部１Ａとが複数の計算機資源に割り
当てられている。入出力全体制御部１Ａから複数の単位
符号化部２Ａへ、分割画面入力の指示と領域ストリーム
出力の指示を出して複数の分割画像６と複数の領域スト
リーム８の入出力タイミングを制御し、入出力全体制御
部１Ａと単位符号化部２Ａの間で、画面分割の領域情
報、各単体符号化部の符号化パラメータ情報、各単体符
号化部の符号化結果情報の情報授受を行い、符号化処理
単位で同期してこれらの情報を更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像を複数の
領域に分割し、複数の符号化器を用いて、各領域を並列
に符号化する領域分割による画像の並列符号化を、複数
の計算機資源を有する並列計算機上にソフトウェアで構
築する並列動画像符号化方法に関する。特に、近年の汎
用マイクロプロセッサの著しい計算能力の向上を背景と
して、数台程度の小規模マルチプロセッサシステム上に
ソフトウェアによるリアルタイムＭＰＥＧ−２ビデオエ
ンコーダの実現を可能する並列動画像符号化方法に関す
る。
領域に分割し、複数の符号化器を用いて、各領域を並列
に符号化する領域分割による画像の並列符号化を、複数
の計算機資源を有する並列計算機上にソフトウェアで構
築する並列動画像符号化方法に関する。特に、近年の汎
用マイクロプロセッサの著しい計算能力の向上を背景と
して、数台程度の小規模マルチプロセッサシステム上に
ソフトウェアによるリアルタイムＭＰＥＧ−２ビデオエ
ンコーダの実現を可能する並列動画像符号化方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の汎用マイクロプロセッサの計算能
力の著しい向上により、従来、専用ハードウェアでしか
実現できなかったＭＰＥＧ−２ビデオエンコード処理
が、ソフトウェアによってリアルタイム処理することも
近い将来可能である。しかし、現状の最高速のマイクロ
プロセッサの計算能力でもリアルタイム処理にはまだ数
倍程度の差がある。
力の著しい向上により、従来、専用ハードウェアでしか
実現できなかったＭＰＥＧ−２ビデオエンコード処理
が、ソフトウェアによってリアルタイム処理することも
近い将来可能である。しかし、現状の最高速のマイクロ
プロセッサの計算能力でもリアルタイム処理にはまだ数
倍程度の差がある。
【０００３】一方、専用ハードウェアとしては、通常の
標準ＴＶ方式であるＮＴＳＣに対応したシングルチップ
のＭＰＥＧ−２ ＭＰ＠ＭＬビデオエンコーダＬＳＩが
開発されており、さらに高画質のＨＤＴＶ方式を実現す
るため、これらのＭＰＥＧ−２ ＭＰ＠ＭＬビデオエン
コーダＬＳＩを複数個用いて、領域分割による動画像の
並列符号化技術によるＨＤＴＶ対応のＭＰＥＧ−２ Ｍ
Ｐ＠ＨＬビデオエンコーダの開発が行われている（例え
ば、文献［１］）。また、領域分割による動画像の並列
符号化のための高性能な符号化アルゴリズムも提案され
ている（例えば、文献［２］［３］）。
標準ＴＶ方式であるＮＴＳＣに対応したシングルチップ
のＭＰＥＧ−２ ＭＰ＠ＭＬビデオエンコーダＬＳＩが
開発されており、さらに高画質のＨＤＴＶ方式を実現す
るため、これらのＭＰＥＧ−２ ＭＰ＠ＭＬビデオエン
コーダＬＳＩを複数個用いて、領域分割による動画像の
並列符号化技術によるＨＤＴＶ対応のＭＰＥＧ−２ Ｍ
Ｐ＠ＨＬビデオエンコーダの開発が行われている（例え
ば、文献［１］）。また、領域分割による動画像の並列
符号化のための高性能な符号化アルゴリズムも提案され
ている（例えば、文献［２］［３］）。
【０００４】また、３００台以上と現実的ではないが、
並列計算機上にソフトウェアを用いて領域分割による動
画像の並列符号化として、領域の分割法とプロセッサの
割り当て法などが提案されている（例えば文献
［４］）。
並列計算機上にソフトウェアを用いて領域分割による動
画像の並列符号化として、領域の分割法とプロセッサの
割り当て法などが提案されている（例えば文献
［４］）。
【０００５】［１］近藤、吉留、“ＨＴＤＶエンコー
ダ”、第２回システムＬＳＩ琵琶湖ワークショップ '９
８、１９９８．１１． ［２］中村他、“画面分割によるＭＰＥＧ−２ ＨＤＴ
Ｖ画像符号化の検討”、１９９８年画像符号化シンポジ
ウム（ＰＣＳＪ９８）、ｐｐ．４５−４６，１９９８． ［３］中村他、“動画像符号化装置および動画像符号化
方法”、特願平１０−２７０７９４． ［４］Shahriar M. Akramullah, et. al., "Performanc
e of Software-basedMPEG-2 Video Encoder on Paralle
l and Distributed Systems", IEEE Trans. Circuit an
d Systems for Video Technology, vol.7, no.4, Aug.
1997.
ダ”、第２回システムＬＳＩ琵琶湖ワークショップ '９
８、１９９８．１１． ［２］中村他、“画面分割によるＭＰＥＧ−２ ＨＤＴ
Ｖ画像符号化の検討”、１９９８年画像符号化シンポジ
ウム（ＰＣＳＪ９８）、ｐｐ．４５−４６，１９９８． ［３］中村他、“動画像符号化装置および動画像符号化
方法”、特願平１０−２７０７９４． ［４］Shahriar M. Akramullah, et. al., "Performanc
e of Software-basedMPEG-2 Video Encoder on Paralle
l and Distributed Systems", IEEE Trans. Circuit an
d Systems for Video Technology, vol.7, no.4, Aug.
1997.
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】領域分割による動画像
の並列符号化を、複数の計算機資源を有する並列計算機
上にソフトウェアで構築する場合の問題点を列挙する。
の並列符号化を、複数の計算機資源を有する並列計算機
上にソフトウェアで構築する場合の問題点を列挙する。
【０００７】［専用ハードウェアの処理をソフトウェア
で実現した時の問題点］文献［１］に示すような専用ハ
ードウェアで実現する場合、符号化処理単位の入力画
像、出力ストリーム、符号化処理の同期制御は、専用ハ
ードウェア内部（ＬＳＩ内部）で実現されている。具体
的には、それぞれの処理の終了を示すハンドシェークフ
ラッグ（詳細には数十を越える）を用いて、入力画像が
到着すると、そのデータ到着に依存してそれ以降の符号
化処理が起動され、また符号化処理が完了すると、スト
リーム出力が起動される。また、画像の入力、ストリー
ム出力は独立したポートで実現されており、領域の符号
化処理とはバッファを介して分離されており、一連の処
理がデータ駆動的にパイプライン処理されるようにハー
ドウェアが設計されている。
で実現した時の問題点］文献［１］に示すような専用ハ
ードウェアで実現する場合、符号化処理単位の入力画
像、出力ストリーム、符号化処理の同期制御は、専用ハ
ードウェア内部（ＬＳＩ内部）で実現されている。具体
的には、それぞれの処理の終了を示すハンドシェークフ
ラッグ（詳細には数十を越える）を用いて、入力画像が
到着すると、そのデータ到着に依存してそれ以降の符号
化処理が起動され、また符号化処理が完了すると、スト
リーム出力が起動される。また、画像の入力、ストリー
ム出力は独立したポートで実現されており、領域の符号
化処理とはバッファを介して分離されており、一連の処
理がデータ駆動的にパイプライン処理されるようにハー
ドウェアが設計されている。
【０００８】このように専用ハードウェアでは、符号化
処理単位の同期制御はハードウェアが実現しているた
め、処理のオーバヘッドとならない。しかし、同様の動
作をソフトウェアで実現した場合、多数のハンドシェー
クフラッグの更新を監視するポーリングによって、ＣＰ
Ｕパワーが浪費される。また、同期制御を実現しなかっ
た場合、独立に動作する各領域を担当する符号化処理
が、独立かつ非同期に入力画像を要求し、また、ストリ
ーム出力を要求する。このように、並列ソフトウェアに
とって高価な時間のかかる入出力が非同期に並列分散し
て発生するため、画像の入力とストリーム出力のため
に、多くの待ち時間が発生して、本来の符号化処理を複
数の計算機資源を用いて効率的に実行できない。
処理単位の同期制御はハードウェアが実現しているた
め、処理のオーバヘッドとならない。しかし、同様の動
作をソフトウェアで実現した場合、多数のハンドシェー
クフラッグの更新を監視するポーリングによって、ＣＰ
Ｕパワーが浪費される。また、同期制御を実現しなかっ
た場合、独立に動作する各領域を担当する符号化処理
が、独立かつ非同期に入力画像を要求し、また、ストリ
ーム出力を要求する。このように、並列ソフトウェアに
とって高価な時間のかかる入出力が非同期に並列分散し
て発生するため、画像の入力とストリーム出力のため
に、多くの待ち時間が発生して、本来の符号化処理を複
数の計算機資源を用いて効率的に実行できない。
【０００９】［従来のソフトウェアによる動画像の並列
符号化の問題点］文献［４］では、領域分割による並列
符号化の原理的な動作として、初期の領域分割以外の何
の情報の授受も発生しない理想的な領域の分割法とプロ
セッサの割り当て法を提案している。しかし、実際的な
画像の入力やストリームの出力などの処理のオーバヘッ
ド削減や、文献［２］［３］などに示される実用的な領
域分割による動画像の並列符号化のための高性能な符号
化アルゴリズムに不可欠な符号化処理単位の同期動作の
実現とこれらの処理の効率化のために、符号化処理単位
の入力画像、出力ストリーム、領域の符号化処理の同期
制御の必要性と重要性は言及していない。
符号化の問題点］文献［４］では、領域分割による並列
符号化の原理的な動作として、初期の領域分割以外の何
の情報の授受も発生しない理想的な領域の分割法とプロ
セッサの割り当て法を提案している。しかし、実際的な
画像の入力やストリームの出力などの処理のオーバヘッ
ド削減や、文献［２］［３］などに示される実用的な領
域分割による動画像の並列符号化のための高性能な符号
化アルゴリズムに不可欠な符号化処理単位の同期動作の
実現とこれらの処理の効率化のために、符号化処理単位
の入力画像、出力ストリーム、領域の符号化処理の同期
制御の必要性と重要性は言及していない。
【００１０】以上示したように、領域分割による動画像
の並列符号化を、複数の計算機資源を有する並列計算機
上にソフトウェアで構築する場合のポイントは、符号化
処理単位の入力画像、出力ストリーム、符号化処理の同
期制御である。従来のソフトウェアによる領域分割によ
る動画像の並列符号化の技術において、符号化処理単位
の入力画像、出力ストリーム、符号化処理の同期制御す
るという概念は存在しなかった。また、専用ハードウェ
アのようなデータ駆動による同期制御を実現するには、
処理のオーバヘッドが大きく、処理の効率化が図れない
という問題があった。これらのことは、近年の汎用マイ
クロプロセッサの著しい計算能力の向上を背景として、
数台程度の小規模マルチプロセッサシステム上にソフト
ウェアによるリアルタイムＭＰＥＧ−２ビデオエンコー
ダを実現する場合、従来技術では今後ますます深刻な問
題となる。
の並列符号化を、複数の計算機資源を有する並列計算機
上にソフトウェアで構築する場合のポイントは、符号化
処理単位の入力画像、出力ストリーム、符号化処理の同
期制御である。従来のソフトウェアによる領域分割によ
る動画像の並列符号化の技術において、符号化処理単位
の入力画像、出力ストリーム、符号化処理の同期制御す
るという概念は存在しなかった。また、専用ハードウェ
アのようなデータ駆動による同期制御を実現するには、
処理のオーバヘッドが大きく、処理の効率化が図れない
という問題があった。これらのことは、近年の汎用マイ
クロプロセッサの著しい計算能力の向上を背景として、
数台程度の小規模マルチプロセッサシステム上にソフト
ウェアによるリアルタイムＭＰＥＧ−２ビデオエンコー
ダを実現する場合、従来技術では今後ますます深刻な問
題となる。
【００１１】本発明の目的は、入力画像を複数の領域に
分割し、複数の符号化器を用いて、各領域を並列に符号
化する領域分割による動画像の並列符号化を、複数の計
算機資源を有する並列計算機上にソフトウェアで構築す
るのに好適な並列動画像符号化方法を提供することにあ
る。
分割し、複数の符号化器を用いて、各領域を並列に符号
化する領域分割による動画像の並列符号化を、複数の計
算機資源を有する並列計算機上にソフトウェアで構築す
るのに好適な並列動画像符号化方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像を複
数の領域に分割し、かつ、複数の単体符号化部のストリ
ームをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部を制
御する入出力全体制御部と、分割された領域の分割画像
を指定された符号化パラメータで符号化し、符号化結果
とストリーム（以下領域ストリームと呼ぶ）を出力する
複数の単体符号化部を複数の計算機資源に割り当て、入
出力全体制御部から複数の単体符号化部へ、分割画像入
力の指示、領域ストリーム出力の指示を出して複数の分
割画像と複数の領域ストリームの入出力タイミングを制
御し、かつ、入出力全体制御部と複数の単位符号化部の
間で、画像分割の領域情報、各単体符号化部の符号化パ
ラメータ情報、各単体符号化部の符号化結果情報の情報
授受を行い、符号化処理単位で同期してこれらの情報を
更新し、所定の画像符号化を実現する。
数の領域に分割し、かつ、複数の単体符号化部のストリ
ームをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部を制
御する入出力全体制御部と、分割された領域の分割画像
を指定された符号化パラメータで符号化し、符号化結果
とストリーム（以下領域ストリームと呼ぶ）を出力する
複数の単体符号化部を複数の計算機資源に割り当て、入
出力全体制御部から複数の単体符号化部へ、分割画像入
力の指示、領域ストリーム出力の指示を出して複数の分
割画像と複数の領域ストリームの入出力タイミングを制
御し、かつ、入出力全体制御部と複数の単位符号化部の
間で、画像分割の領域情報、各単体符号化部の符号化パ
ラメータ情報、各単体符号化部の符号化結果情報の情報
授受を行い、符号化処理単位で同期してこれらの情報を
更新し、所定の画像符号化を実現する。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１４】図１を参照すると、本発明の第１の実施形
態は、分割された領域を指定された符号化パラメータで
符号化し、符号化結果情報７と領域ストリーム８を出力
する複数の単体符号化部２Ａと、入力動画像をピクチャ
単位で複数の領域に分割し、複数の単体符号化部２のス
トリームをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部
２を制御する入出力全体制御部１Ａで構成されている。
図中、３、４、５はそれぞれ、入出力全体制御部１Ａか
ら各単体符号化部２へ渡される情報である、画像分割の
領域情報と各単体符号化部２Ａの符号化パラメータ情
報、分割画像入力指示、領域ストリーム出力指示であ
る。図中、６は入出力全体制御部１Ａから各単体符号化
部２Ａへ渡される分割画像である。図中７は、各単位符
号化部２から入出力全体制御部１Ａへ渡される、各単体
符号化部２Ａの符号化結果情報である。図中、８は各単
体符号化部２Ｂから入出力全体制御部１Ａへ渡される領
域ストリームである。
態は、分割された領域を指定された符号化パラメータで
符号化し、符号化結果情報７と領域ストリーム８を出力
する複数の単体符号化部２Ａと、入力動画像をピクチャ
単位で複数の領域に分割し、複数の単体符号化部２のス
トリームをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部
２を制御する入出力全体制御部１Ａで構成されている。
図中、３、４、５はそれぞれ、入出力全体制御部１Ａか
ら各単体符号化部２へ渡される情報である、画像分割の
領域情報と各単体符号化部２Ａの符号化パラメータ情
報、分割画像入力指示、領域ストリーム出力指示であ
る。図中、６は入出力全体制御部１Ａから各単体符号化
部２Ａへ渡される分割画像である。図中７は、各単位符
号化部２から入出力全体制御部１Ａへ渡される、各単体
符号化部２Ａの符号化結果情報である。図中、８は各単
体符号化部２Ｂから入出力全体制御部１Ａへ渡される領
域ストリームである。
【００１５】入出力全体制御部１Ａは、図２に示すよう
に、各単体符号化部２Ｂへ、領域情報と符号化パラメー
タ情報３を送信し（ステップ１１）、分割画像６の入力
指示４を出し（ステップ１２）、符号化結果情報７を各
単体符号化部２Ａから受信し（ステップ１３）、符号化
単位で同期して領域情報と符号化パラメータ情報３を更
新し（ステップ１４）、各単体符号化部２Ｂへ領域スト
リーム８の出力指示５を出す（ステップ１５）ことを、
全てのピクチャについて行うことで（ステップ１６）、
所定の動画像符号化を実現する。単体符号化部２Ａは、
図３に示すように、領域情報と符号化パラメータ情報３
を入出力全体制御部１Ａから受信し（ステップ２１）、
担当する分割画像６を入出力全体制御部１Ａから入力し
（ステップ２２）、符号化処理を行い（ステップ２
３）、符号化結果情報７を入出力全体制御部１Ａへ送信
し（ステップ２４）、領域ストリーム８を入出力全体制
御部１Ａへ出力する（ステップ２５）ことを終了指示が
あるまで繰り返す（ステップ２６）。
に、各単体符号化部２Ｂへ、領域情報と符号化パラメー
タ情報３を送信し（ステップ１１）、分割画像６の入力
指示４を出し（ステップ１２）、符号化結果情報７を各
単体符号化部２Ａから受信し（ステップ１３）、符号化
単位で同期して領域情報と符号化パラメータ情報３を更
新し（ステップ１４）、各単体符号化部２Ｂへ領域スト
リーム８の出力指示５を出す（ステップ１５）ことを、
全てのピクチャについて行うことで（ステップ１６）、
所定の動画像符号化を実現する。単体符号化部２Ａは、
図３に示すように、領域情報と符号化パラメータ情報３
を入出力全体制御部１Ａから受信し（ステップ２１）、
担当する分割画像６を入出力全体制御部１Ａから入力し
（ステップ２２）、符号化処理を行い（ステップ２
３）、符号化結果情報７を入出力全体制御部１Ａへ送信
し（ステップ２４）、領域ストリーム８を入出力全体制
御部１Ａへ出力する（ステップ２５）ことを終了指示が
あるまで繰り返す（ステップ２６）。
【００１６】図４を参照すると、本発明の第２の実施形
態は、分割された第１の領域以外の領域を指定された符
号化パラメータで符号化し、符号化結果７と領域ストリ
ーム８を出力する複数の単体符号化部２Ｂと、入力動画
像をピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の
単体符号化部２Ｂの出力ストリーム８をひとつに結合
し、複数の単体符号化部２Ｂを制御し、かつ、第１の領
域を符号化する入出力符号化全体制御部１Ｂで構成され
ている。図中３、４、５はそれぞれ入出力符号化全体制
御部１Ｂから第１の領域以外の領域を担当する複数の単
体符号化部２Ｂへ渡される情報である画像分割の領域情
報と各単体符号化部２Ｂの符号化パラメータ情報、分割
画像入力指示、領域ストリーム出力指示である。図中７
は第１の領域以外の領域を担当する複数の単体符号化部
２Ｂから入出力符号化全体制御部１Ｂへ渡される各単体
符号化部の符号化結果情報である。図中６は入出力符号
化全体制御部１Ｂから第１の領域以外の領域を担当する
複数の単位符号化部２Ｂへ渡される分割画像であり、図
中８は第１の領域以外の領域を担当する複数の単位符号
化部２Ｂから入出力符号化全体制御部１Ｂへ渡される領
域ストリーム出力である。
態は、分割された第１の領域以外の領域を指定された符
号化パラメータで符号化し、符号化結果７と領域ストリ
ーム８を出力する複数の単体符号化部２Ｂと、入力動画
像をピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の
単体符号化部２Ｂの出力ストリーム８をひとつに結合
し、複数の単体符号化部２Ｂを制御し、かつ、第１の領
域を符号化する入出力符号化全体制御部１Ｂで構成され
ている。図中３、４、５はそれぞれ入出力符号化全体制
御部１Ｂから第１の領域以外の領域を担当する複数の単
体符号化部２Ｂへ渡される情報である画像分割の領域情
報と各単体符号化部２Ｂの符号化パラメータ情報、分割
画像入力指示、領域ストリーム出力指示である。図中７
は第１の領域以外の領域を担当する複数の単体符号化部
２Ｂから入出力符号化全体制御部１Ｂへ渡される各単体
符号化部の符号化結果情報である。図中６は入出力符号
化全体制御部１Ｂから第１の領域以外の領域を担当する
複数の単位符号化部２Ｂへ渡される分割画像であり、図
中８は第１の領域以外の領域を担当する複数の単位符号
化部２Ｂから入出力符号化全体制御部１Ｂへ渡される領
域ストリーム出力である。
【００１７】入出力符号化全体制御部１Ｂは、図５に示
すように、領域情報と符号化パラメータ情報３の送信と
分割画像６の入力指示４を第１の領域以外を担当する各
単体符号化部２Ｂに行い（ステップ３１，３２）、第１
の領域の単体符号化部の処理を行い（ステップ３３）、
第１の領域の符号化結果情報を出力するとともに、第１
の領域以外の符号化結果情報７を受信し（ステップ３
４）、符号化処理単位で同期して領域情報と符号化パラ
メータ情報３を更新し（ステップ３５）、第１の領域の
領域ストリームを出力し、第１の領域以外の領域ストリ
ーム８の出力を単体符号化部２Ｂに指示する（ステップ
３６）ことを、全てのピクチャについて行う（ステップ
３７）ことで、所定の動画像符号化を実現する。
すように、領域情報と符号化パラメータ情報３の送信と
分割画像６の入力指示４を第１の領域以外を担当する各
単体符号化部２Ｂに行い（ステップ３１，３２）、第１
の領域の単体符号化部の処理を行い（ステップ３３）、
第１の領域の符号化結果情報を出力するとともに、第１
の領域以外の符号化結果情報７を受信し（ステップ３
４）、符号化処理単位で同期して領域情報と符号化パラ
メータ情報３を更新し（ステップ３５）、第１の領域の
領域ストリームを出力し、第１の領域以外の領域ストリ
ーム８の出力を単体符号化部２Ｂに指示する（ステップ
３６）ことを、全てのピクチャについて行う（ステップ
３７）ことで、所定の動画像符号化を実現する。
【００１８】図６を参照すると、本発明の第３の実施形
態は、分割された領域を指定された符号化パラメータで
符号化し、符号化結果と領域ストリームを出力する複数
の単体符号化部２Ｃと、入力動画像をピクチャ単位で複
数の領域に分割し、複数の単体符号化部２Ｃのストリー
ムをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部２Ｃを
制御する入出力全体制御部１Ｃで構成されている。図中
３′、４、５はそれぞれ入出力全体制御部１Ｃから複数
の単位符号化部１Ｂへ渡される情報である画像分割の領
域情報として「スライス数」と各単体符号化部２Ｃの符
号化パラメータ情報として「目標符号量」、分割画像入
力指示、領域ストリーム出力指示である。図中７′は複
数の単位符号化部２Ｃから入出力全体制御部１Ｃへ渡さ
れる情報である、各単体符号化部２Ｃの符号化結果情報
としての「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化
パラメータ」である。図中６は入出力全体制御部１Ｃか
ら複数の単位符号化部２Ｃへ渡される分割画像であり、
図中８は複数の単位符号化部２Ｃから入出力全体制御部
１Ｃへ渡される領域ストリームである。
態は、分割された領域を指定された符号化パラメータで
符号化し、符号化結果と領域ストリームを出力する複数
の単体符号化部２Ｃと、入力動画像をピクチャ単位で複
数の領域に分割し、複数の単体符号化部２Ｃのストリー
ムをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部２Ｃを
制御する入出力全体制御部１Ｃで構成されている。図中
３′、４、５はそれぞれ入出力全体制御部１Ｃから複数
の単位符号化部１Ｂへ渡される情報である画像分割の領
域情報として「スライス数」と各単体符号化部２Ｃの符
号化パラメータ情報として「目標符号量」、分割画像入
力指示、領域ストリーム出力指示である。図中７′は複
数の単位符号化部２Ｃから入出力全体制御部１Ｃへ渡さ
れる情報である、各単体符号化部２Ｃの符号化結果情報
としての「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化
パラメータ」である。図中６は入出力全体制御部１Ｃか
ら複数の単位符号化部２Ｃへ渡される分割画像であり、
図中８は複数の単位符号化部２Ｃから入出力全体制御部
１Ｃへ渡される領域ストリームである。
【００１９】入出力全体制御部１Ｃは、複数の単位符号
化部２Ｃへ、分割画面入力指示４と領域ストリーム出力
指示５を出して複数の分割画像６の入力と複数の領域ス
トリーム８の入出力タイミングを制御し、複数の単位符
号化部２Ｃの間で、画面分割の領域情報として「スライ
ス数」と各単体符号化部２Ｃの符号化パラメータ情報と
して「目標符号量」３と各単体符号化部２Ｃの符号化結
果情報として「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量
子化パラメータ」７′の情報授受を行い、符号化処理単
位で同期してこれらの情報を更新し、所定の動画像符号
化を実現する。
化部２Ｃへ、分割画面入力指示４と領域ストリーム出力
指示５を出して複数の分割画像６の入力と複数の領域ス
トリーム８の入出力タイミングを制御し、複数の単位符
号化部２Ｃの間で、画面分割の領域情報として「スライ
ス数」と各単体符号化部２Ｃの符号化パラメータ情報と
して「目標符号量」３と各単体符号化部２Ｃの符号化結
果情報として「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量
子化パラメータ」７′の情報授受を行い、符号化処理単
位で同期してこれらの情報を更新し、所定の動画像符号
化を実現する。
【００２０】図７を参照すると、本発明の第４の実施形
態は、分割された第１の領域以外の領域を指定された符
号化パラメータで符号化し、符号化結果と領域ストリー
ムを出力する複数の単体符号化部２Ｄと、入力動画像を
ピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の単体
符号化部２Ｄの出力ストリームをひとつに結合し、複数
の単体符号化部２Ｄを制御し、かつ、第１の領域を符号
化する入出力符号化全体制御部１Ｄで構成されている。
図中３′、４、５はそれぞれ入出力符号化全体制御部１
Ｄから第１の領域以外の領域を担当する複数の単位符号
化部２Ｄへ渡される情報である画像分割の領域情報とし
て「スライス数」と各単体符号化部の符号化パラメータ
情報として「目標符号量」、分割画像入力指示、領域ス
トリーム出力指示である。図中７′は第１の領域以外の
領域を担当する複数の単位符号化部２Ｄから入出力符号
化全体制御部１Ｄへ渡される情報である、各単体符号化
部１Ｄの符号化結果情報として「複雑さ指標あるいは発
生符号量と平均量子化パラメータ」である。図中６は入
出力符号化全体制御部１Ｄから第１の領域以外の領域を
担当する複数の単位符号化部２Ｄへ渡される分割画像で
あり、図中８は第１の領域以外の領域を担当する複数の
単位符号化部２Ｄから入出力符号化全体制御部１Ｄへ渡
される領域ストリーム出力である。入出力符号化全体制
御部１Ｄは、第１の領域以外の領域を担当する複数の単
位符号化部２Ｄへ、分割画面入力指示４と領域ストリー
ム出力指示５を出して複数の分割画像６と複数の領域ス
トリーム８の入出力タイミングを制御し、かつ、第１の
領域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２Ｄの間
で、画面分割の領域情報として「スライス数」と各単体
符号化部の符号化パラメータ情報として「目標符号量」
３′と各単体符号化部２Ｄの符号化結果情報として「複
雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラメータ」
７′の情報授受を行い、符号化処理単位で同期してこれ
らの情報を更新し、所定の動画像符号化を実現する。
態は、分割された第１の領域以外の領域を指定された符
号化パラメータで符号化し、符号化結果と領域ストリー
ムを出力する複数の単体符号化部２Ｄと、入力動画像を
ピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の単体
符号化部２Ｄの出力ストリームをひとつに結合し、複数
の単体符号化部２Ｄを制御し、かつ、第１の領域を符号
化する入出力符号化全体制御部１Ｄで構成されている。
図中３′、４、５はそれぞれ入出力符号化全体制御部１
Ｄから第１の領域以外の領域を担当する複数の単位符号
化部２Ｄへ渡される情報である画像分割の領域情報とし
て「スライス数」と各単体符号化部の符号化パラメータ
情報として「目標符号量」、分割画像入力指示、領域ス
トリーム出力指示である。図中７′は第１の領域以外の
領域を担当する複数の単位符号化部２Ｄから入出力符号
化全体制御部１Ｄへ渡される情報である、各単体符号化
部１Ｄの符号化結果情報として「複雑さ指標あるいは発
生符号量と平均量子化パラメータ」である。図中６は入
出力符号化全体制御部１Ｄから第１の領域以外の領域を
担当する複数の単位符号化部２Ｄへ渡される分割画像で
あり、図中８は第１の領域以外の領域を担当する複数の
単位符号化部２Ｄから入出力符号化全体制御部１Ｄへ渡
される領域ストリーム出力である。入出力符号化全体制
御部１Ｄは、第１の領域以外の領域を担当する複数の単
位符号化部２Ｄへ、分割画面入力指示４と領域ストリー
ム出力指示５を出して複数の分割画像６と複数の領域ス
トリーム８の入出力タイミングを制御し、かつ、第１の
領域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２Ｄの間
で、画面分割の領域情報として「スライス数」と各単体
符号化部の符号化パラメータ情報として「目標符号量」
３′と各単体符号化部２Ｄの符号化結果情報として「複
雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラメータ」
７′の情報授受を行い、符号化処理単位で同期してこれ
らの情報を更新し、所定の動画像符号化を実現する。
【００２１】第３の実施形態において、目標符号量
３′、複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラ
メータ７′を用いた具体的な符号化方法の詳細な例を示
す。ここでは、符号化方法としてブロック単位の符号量
制御が可能な符号化方法、具体的にはＭＰＥＧ−１、Ｍ
ＰＥＧ−２またはＨ．２６ｘなどの国際標準符号化方法
に対応した方法を用いる。
３′、複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラ
メータ７′を用いた具体的な符号化方法の詳細な例を示
す。ここでは、符号化方法としてブロック単位の符号量
制御が可能な符号化方法、具体的にはＭＰＥＧ−１、Ｍ
ＰＥＧ−２またはＨ．２６ｘなどの国際標準符号化方法
に対応した方法を用いる。
【００２２】まず、図８のフローチャートに従って、入
出力全体制御部１Ｃにおける目標符号量３′、複雑さ指
標あるいは発生符号量と平均量子化パラメータ７′を用
いた更新の動作を説明する。なお、図８は、入出力全体
制御部１Ｃの動作フローを示した図２中の「領域情報と
符号化パラメータ情報の更新」における符号化パラメー
タの更新を示したものである。各単体符号化部２Ｃの発
生符号量の総和から、ピクチャ全体の発生符号量を求め
る（ステップ４１）。次に、各単体符号化部２Ｃの平均
量子化パラメータと各分割画像の大きさの比率からピク
チャ全体の平均量子化パラメータを求める（ステップ４
２）。以上に述べたピクチャ全体の発生符号量とピクチ
ャ全体の平均量子化パラメータの積をとることでピクチ
ャ全体の複雑さ指標を求める（ステップ４３）。そし
て、過去のピクチャのピクチャ全体の複雑さ指標と処理
中のＧＯＰ（Group of Picture）の残りの符号量から、
これから処理するピクチャ全体の目標符号量を算出する
（ステップ４４）。次に、各単体符号化部２Ｃのピクチ
ャの複雑さ指標として単体符号化部２Ｃのピクチャ発生
符号量と平均量子化パラメータの積を算出し、同時に各
単体符号化部２Ｃの複雑さ指標の総和を算出する（ステ
ップ４５）。以上の複雑さ指標の総和に対するある単体
符号化部２Ｃの複雑さ指標の比率と前述のピクチャ全体
の目標符号量の積を、単体符号化部２Ｃが処理するピク
チャの目標符号量とする（ステップ４６）。このように
して、それぞれの単体符号化部２Ｃの処理するピクチャ
の目標符号量を算出し、各単体符号化部２Ｃに与える。
出力全体制御部１Ｃにおける目標符号量３′、複雑さ指
標あるいは発生符号量と平均量子化パラメータ７′を用
いた更新の動作を説明する。なお、図８は、入出力全体
制御部１Ｃの動作フローを示した図２中の「領域情報と
符号化パラメータ情報の更新」における符号化パラメー
タの更新を示したものである。各単体符号化部２Ｃの発
生符号量の総和から、ピクチャ全体の発生符号量を求め
る（ステップ４１）。次に、各単体符号化部２Ｃの平均
量子化パラメータと各分割画像の大きさの比率からピク
チャ全体の平均量子化パラメータを求める（ステップ４
２）。以上に述べたピクチャ全体の発生符号量とピクチ
ャ全体の平均量子化パラメータの積をとることでピクチ
ャ全体の複雑さ指標を求める（ステップ４３）。そし
て、過去のピクチャのピクチャ全体の複雑さ指標と処理
中のＧＯＰ（Group of Picture）の残りの符号量から、
これから処理するピクチャ全体の目標符号量を算出する
（ステップ４４）。次に、各単体符号化部２Ｃのピクチ
ャの複雑さ指標として単体符号化部２Ｃのピクチャ発生
符号量と平均量子化パラメータの積を算出し、同時に各
単体符号化部２Ｃの複雑さ指標の総和を算出する（ステ
ップ４５）。以上の複雑さ指標の総和に対するある単体
符号化部２Ｃの複雑さ指標の比率と前述のピクチャ全体
の目標符号量の積を、単体符号化部２Ｃが処理するピク
チャの目標符号量とする（ステップ４６）。このように
して、それぞれの単体符号化部２Ｃの処理するピクチャ
の目標符号量を算出し、各単体符号化部２Ｃに与える。
【００２３】次に、図９のフローチャートに従って、各
単体符号化部２Ｃにおける符号化の動作における発生符
号量と平均量子化パラメータ７′の算出の動作を説明す
る。なお、図９は、各単体符号化部２Ｃの動作フローを
示した図３の中の「単体符号化部の処理」を詳細に示し
たものである。以下のステップ５１、５２、５３は、各
単体符号化部２Ｃにおいて並列に実行される。各単体符
号化部２Ｃは、入出力全体制御部１Ｃから、これから処
理する各分割画像のピクチャの目標符号量が与えられた
のち、各ピクチャの符号化を次のように行う。各単体符
号化部２Ｃは、担当するピクチャの発生符号量が目標符
号量に一致するように符号量の制御をしながらそのピク
チャの各マクロブロックを符号化する（ステップ５
１）。このマクロブロックの符号化を繰り返し（ステッ
プ５２）、マクロブロックが終了すると、各単体符号化
部２Ｃは、発生符号量、平均量子化パラメータ７′を算
出する（ステップ５３）。
単体符号化部２Ｃにおける符号化の動作における発生符
号量と平均量子化パラメータ７′の算出の動作を説明す
る。なお、図９は、各単体符号化部２Ｃの動作フローを
示した図３の中の「単体符号化部の処理」を詳細に示し
たものである。以下のステップ５１、５２、５３は、各
単体符号化部２Ｃにおいて並列に実行される。各単体符
号化部２Ｃは、入出力全体制御部１Ｃから、これから処
理する各分割画像のピクチャの目標符号量が与えられた
のち、各ピクチャの符号化を次のように行う。各単体符
号化部２Ｃは、担当するピクチャの発生符号量が目標符
号量に一致するように符号量の制御をしながらそのピク
チャの各マクロブロックを符号化する（ステップ５
１）。このマクロブロックの符号化を繰り返し（ステッ
プ５２）、マクロブロックが終了すると、各単体符号化
部２Ｃは、発生符号量、平均量子化パラメータ７′を算
出する（ステップ５３）。
【００２４】この実施の形態では、各領域の複雑さを表
す指標として発生符号量と平均量子化パラメータ７′の
積を符号量の配分に用いているが、この指標は同じ画像
パターンであればどのような量子化を行ったかによらず
一定の値になる傾向があり、この指標の比率に基づいて
符号量を分配することで各領域の量子化の程度がほぼ平
均化され、画像全体の平均的な画質の向上に有効であ
る。また、本実施形態においては発生符号量と平均量子
化パラメータの積を用いているが、各パラメータをべき
乗して積をとった値、もしくはそのような値同士の和な
どで複雑さを表す指標とする方法も有効である。また、
その指標に比例した符号量分配でなく、例えば極端に分
配が少なくなる場合には、それを制限したりするような
措置をとることも有効である。
す指標として発生符号量と平均量子化パラメータ７′の
積を符号量の配分に用いているが、この指標は同じ画像
パターンであればどのような量子化を行ったかによらず
一定の値になる傾向があり、この指標の比率に基づいて
符号量を分配することで各領域の量子化の程度がほぼ平
均化され、画像全体の平均的な画質の向上に有効であ
る。また、本実施形態においては発生符号量と平均量子
化パラメータの積を用いているが、各パラメータをべき
乗して積をとった値、もしくはそのような値同士の和な
どで複雑さを表す指標とする方法も有効である。また、
その指標に比例した符号量分配でなく、例えば極端に分
配が少なくなる場合には、それを制限したりするような
措置をとることも有効である。
【００２５】以上、図２と図３、および、その内部の具
体的な符号化方法の詳細を示した図８と図９により、こ
の実施の形態に述べたような複数の単体符号化部２Ｃが
並列に符号化する場合の各単体符号化部２Ｃ間のピクチ
ャ単位での適切な符号量分配が可能となり、画質の向上
に寄与する。なお、入出力全体制御部を具体的な例とし
て、詳細な動作に説明したが、入出力符号化全体制御部
の場合も同様である。
体的な符号化方法の詳細を示した図８と図９により、こ
の実施の形態に述べたような複数の単体符号化部２Ｃが
並列に符号化する場合の各単体符号化部２Ｃ間のピクチ
ャ単位での適切な符号量分配が可能となり、画質の向上
に寄与する。なお、入出力全体制御部を具体的な例とし
て、詳細な動作に説明したが、入出力符号化全体制御部
の場合も同様である。
【００２６】図１０を参照すると、本発明の第５の実施
の形態は、分割された領域を指定された符号化パラメー
タで符号化し、符号化結果と領域ストリーム８を出力す
る複数の単体符号化部２Ｅと、入力動画像をピクチャ単
位で複数の領域に分割し、複数の単体符号化部２Ｅのス
トリームをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部
２Ｅを制御する入出力全体制御部１Ｅで構成されてい
る。図中３′、４、５はそれぞれ入出力全体制御部１Ｅ
から複数の単位符号化部２Ｅへ渡される情報である画像
分割の領域情報として「スライス数」と各単体符号化部
２Ｅの符号化パラメータ情報として「目標符号量」、分
割画像入力指示、領域ストリーム出力指示である。図中
７′は複数の単位符号化部２Ｅから入出力全体制御部１
Ｅへ渡される情報である、各単体符号化部２Ｅの符号化
結果情報として「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均
量子化パラメータ」と「符号化処理時間」である。図中
６は入出力全体制御部１Ｅから複数の単位符号化部２Ｅ
へ渡される分割画像であり、図中８は複数の単位符号化
部２Ｅから入出力全体制御部１Ｅへ渡される領域ストリ
ーム出力である。入出力全体制御部１Ｅは複数の単位符
号化部２Ｅへ分割画像入力指示４と領域ストリーム出力
指示５を出して複数の分割画像６と複数の領域ストリー
ム８の入出力タイミングを制御し、複数の単位符号化部
２Ｅの間で、画像分割の領域情報として「スライス数」
と各単体符号化部の符号化パラメータ情報として「目標
符号量」３′と、各単体符号化部の符号化結果情報とし
て「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラメ
ータ」と「符号化処理時間」７″の情報授受を行い、符
号化処理単位で同期してこれらの情報を更新し、所定の
動画像符号化を実現する。
の形態は、分割された領域を指定された符号化パラメー
タで符号化し、符号化結果と領域ストリーム８を出力す
る複数の単体符号化部２Ｅと、入力動画像をピクチャ単
位で複数の領域に分割し、複数の単体符号化部２Ｅのス
トリームをひとつに結合し、かつ、複数の単体符号化部
２Ｅを制御する入出力全体制御部１Ｅで構成されてい
る。図中３′、４、５はそれぞれ入出力全体制御部１Ｅ
から複数の単位符号化部２Ｅへ渡される情報である画像
分割の領域情報として「スライス数」と各単体符号化部
２Ｅの符号化パラメータ情報として「目標符号量」、分
割画像入力指示、領域ストリーム出力指示である。図中
７′は複数の単位符号化部２Ｅから入出力全体制御部１
Ｅへ渡される情報である、各単体符号化部２Ｅの符号化
結果情報として「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均
量子化パラメータ」と「符号化処理時間」である。図中
６は入出力全体制御部１Ｅから複数の単位符号化部２Ｅ
へ渡される分割画像であり、図中８は複数の単位符号化
部２Ｅから入出力全体制御部１Ｅへ渡される領域ストリ
ーム出力である。入出力全体制御部１Ｅは複数の単位符
号化部２Ｅへ分割画像入力指示４と領域ストリーム出力
指示５を出して複数の分割画像６と複数の領域ストリー
ム８の入出力タイミングを制御し、複数の単位符号化部
２Ｅの間で、画像分割の領域情報として「スライス数」
と各単体符号化部の符号化パラメータ情報として「目標
符号量」３′と、各単体符号化部の符号化結果情報とし
て「複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラメ
ータ」と「符号化処理時間」７″の情報授受を行い、符
号化処理単位で同期してこれらの情報を更新し、所定の
動画像符号化を実現する。
【００２７】図１１を参照すると、本発明の第６の実施
の形態は、分割された第１の領域以外の領域を指定され
た符号化パラメータで符号化し、符号化結果と領域スト
リームを出力する複数の単体符号化部２Ｆと、入力動画
像をピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の
単体符号化部２Ｆの領域ストリーム８をひとつに結合
し、複数の単体符号化部２Ｆを制御し、かつ、第１の領
域を符号化する入出力符号化全体制御部１Ｆで構成され
ている。図中３′、４、５はそれぞれ入出力符号化全体
制御部１Ｆから第１の領域以外の領域を担当する複数の
単位符号化部２Ｆへ渡される情報である画像分割の領域
情報として「スライス数」と各単体符号化部２Ｆの符号
化パラメータ情報として「目標符号量」、分割画像入力
指示、領域ストリーム出力指示である。図中７″は第１
の領域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２Ｆか
ら入出力符号化全体制御部１Ｆへ渡される情報である、
各単体符号化部２Ｆの符号化結果情報としての「複雑さ
指標あるいは発生符号量と平均量子化パラメータ」と
「符号化処理時間」である。図中６は入出力符号化全体
制御部１Ｆから第１の領域以外の領域を担当する複数の
単位符号化部２Ｆへ渡される分割画像であり、図中８は
第１の領域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２
Ｆから入出力符号化全体制御部１Ｆへ渡される領域スト
リームである。
の形態は、分割された第１の領域以外の領域を指定され
た符号化パラメータで符号化し、符号化結果と領域スト
リームを出力する複数の単体符号化部２Ｆと、入力動画
像をピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の
単体符号化部２Ｆの領域ストリーム８をひとつに結合
し、複数の単体符号化部２Ｆを制御し、かつ、第１の領
域を符号化する入出力符号化全体制御部１Ｆで構成され
ている。図中３′、４、５はそれぞれ入出力符号化全体
制御部１Ｆから第１の領域以外の領域を担当する複数の
単位符号化部２Ｆへ渡される情報である画像分割の領域
情報として「スライス数」と各単体符号化部２Ｆの符号
化パラメータ情報として「目標符号量」、分割画像入力
指示、領域ストリーム出力指示である。図中７″は第１
の領域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２Ｆか
ら入出力符号化全体制御部１Ｆへ渡される情報である、
各単体符号化部２Ｆの符号化結果情報としての「複雑さ
指標あるいは発生符号量と平均量子化パラメータ」と
「符号化処理時間」である。図中６は入出力符号化全体
制御部１Ｆから第１の領域以外の領域を担当する複数の
単位符号化部２Ｆへ渡される分割画像であり、図中８は
第１の領域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２
Ｆから入出力符号化全体制御部１Ｆへ渡される領域スト
リームである。
【００２８】入出力符号化全体制御部１Ｆは、第１の領
域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２Ｆへ、分
割画像入力指示４と領域ストリーム出力指示５を出して
複数の分割画像６と複数の領域ストリーム８の入出力タ
イミングを制御し、第１の領域以外の領域を担当する複
数の単位符号化部２Ｆの間で、画像分割の領域情報とし
て「スライス数」と各単体符号化部の符号化パラメータ
情報として「目標符号量」３′と各単体符号化部２Ｆの
符号化結果情報として「複雑さ指標あるいは発生符号量
と平均量子化パラメータ」と「符号化処理時間」７′の
情報授受を行い、符号化処理単位で同期してこれらの情
報を更新し、所定の動画像符号化を実現する。
域以外の領域を担当する複数の単位符号化部２Ｆへ、分
割画像入力指示４と領域ストリーム出力指示５を出して
複数の分割画像６と複数の領域ストリーム８の入出力タ
イミングを制御し、第１の領域以外の領域を担当する複
数の単位符号化部２Ｆの間で、画像分割の領域情報とし
て「スライス数」と各単体符号化部の符号化パラメータ
情報として「目標符号量」３′と各単体符号化部２Ｆの
符号化結果情報として「複雑さ指標あるいは発生符号量
と平均量子化パラメータ」と「符号化処理時間」７′の
情報授受を行い、符号化処理単位で同期してこれらの情
報を更新し、所定の動画像符号化を実現する。
【００２９】第５の実施形態において、領域情報として
の「スライス数」、「符号化処理時間」を用いた具体的
な符号化方法の詳細な例を示す。ここでは、符号化方法
としてブロック単位の符号量制御が可能な符号化方法、
具体的にはＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２またはＨ．２６
ｘなどの国際標準符号化方法に対応した方法を用いる。
の「スライス数」、「符号化処理時間」を用いた具体的
な符号化方法の詳細な例を示す。ここでは、符号化方法
としてブロック単位の符号量制御が可能な符号化方法、
具体的にはＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２またはＨ．２６
ｘなどの国際標準符号化方法に対応した方法を用いる。
【００３０】まず、図１２のフローチャートに従って、
入出力全体制御部１Ｅにおける「スライス数」の「符号
化処理時間」を用いた更新の動作を説明する。なお、図
１２は、入出力全体制御部１Ｅの動作フローを示した図
２の中の「領域情報と符号化パラメータの更新」におけ
る領域情報の更新を示したものである。各単体符号化部
２Ｅの符号化処理時間の総和からピクチャ全体の符号化
処理時間を求める（ステップ６１）。次に、ピクチャ全
体の符号化処理時間をピクチャ全体のスライス数で割
り、ピクチャ全体での符号化処理速度を算出する（ステ
ップ６２）。また、各単体符号化部２Ｅの符号化処理時
間を担当したスライス数で割り、各単体符号化部２Ｅの
符号化処理速度を算出する（ステップ６３）。最後に、
各単体符号化部２Ｅの符号化処理速度比（単体／全体）
に応じて、各単体符号化部２Ｅの相当スライス数を算出
する（ステップ６４）。このようにして、それぞれの単
体符号化部２Ｅの処理するスライス数を算出し、次に各
単体符号化部２Ｅに与える。
入出力全体制御部１Ｅにおける「スライス数」の「符号
化処理時間」を用いた更新の動作を説明する。なお、図
１２は、入出力全体制御部１Ｅの動作フローを示した図
２の中の「領域情報と符号化パラメータの更新」におけ
る領域情報の更新を示したものである。各単体符号化部
２Ｅの符号化処理時間の総和からピクチャ全体の符号化
処理時間を求める（ステップ６１）。次に、ピクチャ全
体の符号化処理時間をピクチャ全体のスライス数で割
り、ピクチャ全体での符号化処理速度を算出する（ステ
ップ６２）。また、各単体符号化部２Ｅの符号化処理時
間を担当したスライス数で割り、各単体符号化部２Ｅの
符号化処理速度を算出する（ステップ６３）。最後に、
各単体符号化部２Ｅの符号化処理速度比（単体／全体）
に応じて、各単体符号化部２Ｅの相当スライス数を算出
する（ステップ６４）。このようにして、それぞれの単
体符号化部２Ｅの処理するスライス数を算出し、次に各
単体符号化部２Ｅに与える。
【００３１】次に、図１３のフローチャートに従って、
各単体符号化部２Ｅにおける符号化の動作における「符
号化処理時間」の算出の動作を説明する。なお、図１３
は、各単体符号化部２Ｅの動作フローを示した図３の中
の「単体符号化部の処理」を詳細に示したものである。
以下のステップ７１〜７４は、各単体符号化部２Ｅにお
いて並列に実行される。各単体符号化部２Ｅは、入出力
全体制御部１Ｅから、これから処理する各分割画像のピ
クチャの目標符号量が与えられたのち、各ピクチャの符
号化を次のように行う。まず、タイマーを呼び出し、ピ
クチャ符号化開始時刻（Ｔ１）を得る（ステップ７
１）。次に、各単体符号化部２Ｅは、担当するピクチャ
の発生符号量が目標符号量に一致するように符号量の制
御をしながらそのピクチャの各マクロブロックを符号化
する（ステップ７２）。このマクロブロックの符号化を
繰り返し、マクロブロックが終了すると、タイマーを呼
び出し、ピクチャ符号化終了時刻（Ｔ２）を得て、Ｔ２
−Ｔ１として符号化処理時間を算出する。
各単体符号化部２Ｅにおける符号化の動作における「符
号化処理時間」の算出の動作を説明する。なお、図１３
は、各単体符号化部２Ｅの動作フローを示した図３の中
の「単体符号化部の処理」を詳細に示したものである。
以下のステップ７１〜７４は、各単体符号化部２Ｅにお
いて並列に実行される。各単体符号化部２Ｅは、入出力
全体制御部１Ｅから、これから処理する各分割画像のピ
クチャの目標符号量が与えられたのち、各ピクチャの符
号化を次のように行う。まず、タイマーを呼び出し、ピ
クチャ符号化開始時刻（Ｔ１）を得る（ステップ７
１）。次に、各単体符号化部２Ｅは、担当するピクチャ
の発生符号量が目標符号量に一致するように符号量の制
御をしながらそのピクチャの各マクロブロックを符号化
する（ステップ７２）。このマクロブロックの符号化を
繰り返し、マクロブロックが終了すると、タイマーを呼
び出し、ピクチャ符号化終了時刻（Ｔ２）を得て、Ｔ２
−Ｔ１として符号化処理時間を算出する。
【００３２】この実施の形態では、符号化処理時間をタ
イマを用いて測定する方法を示したが、符号化処理速度
を測定しても同様の処理を実現することができる。ま
た、本実施の形態においては符号化処理時間から算出し
た符号化処理速度に比例して、担当するスライス数を分
配する方法を示したが、分配に何らかの重み付けをした
り、それを制限したりするような措置をとることも有効
である。
イマを用いて測定する方法を示したが、符号化処理速度
を測定しても同様の処理を実現することができる。ま
た、本実施の形態においては符号化処理時間から算出し
た符号化処理速度に比例して、担当するスライス数を分
配する方法を示したが、分配に何らかの重み付けをした
り、それを制限したりするような措置をとることも有効
である。
【００３３】以上、図２と図３、およびその内部の具体
的な符号化方法の詳細を示した図１２と図１３により、
この実施の形態に述べたような複数の単体符号化部が並
列に符号化する場合の各単体符号化部間のピクチャ単位
での負荷に応じた適切なスライス数の分配が可能とな
り、複数の単体符号化部の符号化処理時間のバラツキを
低減することにより、全体としての符号化処理の高速化
に寄与する。なお、入出力全体制御部を具体的な例とし
て、詳細な動作を説明したが、入出力符号化全体制御部
の場合も同様である。
的な符号化方法の詳細を示した図１２と図１３により、
この実施の形態に述べたような複数の単体符号化部が並
列に符号化する場合の各単体符号化部間のピクチャ単位
での負荷に応じた適切なスライス数の分配が可能とな
り、複数の単体符号化部の符号化処理時間のバラツキを
低減することにより、全体としての符号化処理の高速化
に寄与する。なお、入出力全体制御部を具体的な例とし
て、詳細な動作を説明したが、入出力符号化全体制御部
の場合も同様である。
【００３４】なお、本来、本発明の請求項５と請求項８
は独立であるが、これらを併用して使用する時、この実
施の形態に述べたような複数の単体符号化部が並列に符
号化する場合、各単体符号化部間のピクチャ単位での適
切な符号化分配が可能となり画質の向上に寄与するとと
もに、各単体符号化部間のピクチャ単位での負荷に応じ
た適切なスライス数の分配が可能となり、符号化処理の
高速化に寄与するため、その効果は特に大きい。
は独立であるが、これらを併用して使用する時、この実
施の形態に述べたような複数の単体符号化部が並列に符
号化する場合、各単体符号化部間のピクチャ単位での適
切な符号化分配が可能となり画質の向上に寄与するとと
もに、各単体符号化部間のピクチャ単位での負荷に応じ
た適切なスライス数の分配が可能となり、符号化処理の
高速化に寄与するため、その効果は特に大きい。
【００３５】なお、入力画像は静止画像であってもよ
い。
い。
【００３６】図１４は、本発明の第１から第６の実施形
態を、複数のプロセッサ、共有メモリ、ディスク、入出
力機器のアダプタなどがシステムバスに結合された典型
的な並列計算機（共有メモリ型マルチプロセッサ）上に
実装した例を示している。
態を、複数のプロセッサ、共有メモリ、ディスク、入出
力機器のアダプタなどがシステムバスに結合された典型
的な並列計算機（共有メモリ型マルチプロセッサ）上に
実装した例を示している。
【００３７】この並列計算機は、ディスク８２、共有メ
モリ８３、プロセッサ８５，８６、アダプタ８１1，８
１2がシステムバス８４に結合されている。入力動画像
はディスク８２（入力動画像１）から、またはカメラ８
０、アダプタ８１1を経由して共有メモリ８３（入力動
画像２）に配置され、それから入力される。一方、出力
ストリームはディスク８２あるいはネットワークなどの
アダプタ８１2を経由してＡＴＭやＴＣＰ／ＩＰなどの
ネットワーク（出力ストリーム２）に出力される。入出
力全体制御部あるいは入出力符号化全体制御部はプロセ
ッサ８５中に、複数の単体符号化部はプロセッサ８６中
にタスク（プロセス）として実装されている。本発明が
規定する各処理部の構成や、各処理時間の通信や制御
は、例えば文献［５］に示すＭＰＩなどの汎用並列処理
ライブラリを用いて実現することができる。
モリ８３、プロセッサ８５，８６、アダプタ８１1，８
１2がシステムバス８４に結合されている。入力動画像
はディスク８２（入力動画像１）から、またはカメラ８
０、アダプタ８１1を経由して共有メモリ８３（入力動
画像２）に配置され、それから入力される。一方、出力
ストリームはディスク８２あるいはネットワークなどの
アダプタ８１2を経由してＡＴＭやＴＣＰ／ＩＰなどの
ネットワーク（出力ストリーム２）に出力される。入出
力全体制御部あるいは入出力符号化全体制御部はプロセ
ッサ８５中に、複数の単体符号化部はプロセッサ８６中
にタスク（プロセス）として実装されている。本発明が
規定する各処理部の構成や、各処理時間の通信や制御
は、例えば文献［５］に示すＭＰＩなどの汎用並列処理
ライブラリを用いて実現することができる。
【００３８】図１５は、本発明の第１から第６の実施形
態を、複数の計算機がネットワークで結合された典型的
な並列計算機（ネットワーク型マルチプロセッサ）上に
実装した例を示している。計算機８７，８９がネットワ
ークで互いに接続されている。計算機８７にはディスク
８２とカメラ８０が接続されている。入力動画像は、デ
ィスク８２（入力動画像１）あるいは、ビデオキャプチ
ャなどを経由してカメラ画像が計算機８７のメモリ（入
力画像２）上に配置され、それらから入力される。一
方、出力ストリームは、ファイル（出力ストリーム
１）、あるいは、ネットワーク８８上（出力ストリーム
２）に出力される。入出力全体制御部あるいは入出力符
号化全体制御部と複数の単体符号化部はそれぞれの計算
機８７、８９中にタスク（プロセス）として実装されて
いる。
態を、複数の計算機がネットワークで結合された典型的
な並列計算機（ネットワーク型マルチプロセッサ）上に
実装した例を示している。計算機８７，８９がネットワ
ークで互いに接続されている。計算機８７にはディスク
８２とカメラ８０が接続されている。入力動画像は、デ
ィスク８２（入力動画像１）あるいは、ビデオキャプチ
ャなどを経由してカメラ画像が計算機８７のメモリ（入
力画像２）上に配置され、それらから入力される。一
方、出力ストリームは、ファイル（出力ストリーム
１）、あるいは、ネットワーク８８上（出力ストリーム
２）に出力される。入出力全体制御部あるいは入出力符
号化全体制御部と複数の単体符号化部はそれぞれの計算
機８７、８９中にタスク（プロセス）として実装されて
いる。
【００３９】本発明が規定する各処理部の構成や、各処
理時間の通信や制御は、例えば文献［５］に示すＭＰＩ
などの汎用並列処理ライブラリを用いて実現することが
できる。
理時間の通信や制御は、例えば文献［５］に示すＭＰＩ
などの汎用並列処理ライブラリを用いて実現することが
できる。
【００４０】［５］Message Passing Interface Forum,
"(MPI): A Message-Passing Interface Standard", Ma
y 1995. なお、本発明は、入力画像を複数の領域に分割し、複数
の符号化器を用いて、各領域を並列に符号化する領域分
割による動画像の並列符号化を、複数の計算機資源を有
する並列計算機上にソフトウェアで構築するのに好適な
並列動画像符号化方式を提供するため、入力動画像をピ
クチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の単体符
号化部のストリームをひとつに結合し、かつ、複数の単
体符号化部を制御する入出力全体制御部と、分割された
領域の分割画像を指定された符号化パラメータで符号化
し、符号化結果と領域ストリームを出力する複数の単体
符号化部を具備し、該入出力全体制御部から該複数の単
位符号化部へ、分割画像入力の指示、領域ストリーム出
力の指示を出して複数の分割画像入力と複数の領域スト
リーム出力の入出力タイミングを制御し、かつ、該入出
力全体制御部と該複数の単位符号化部の間で、画面分割
の領域情報、各単体符号化部の符号化パラメータ情報、
各単体符号化部の符号化結果情報、の情報授受を行い、
符号化処理単位で同期してこれらの情報を更新し、所定
の動画像符号化を実現することを特徴とするため、動画
像符号化処理自体の内部構造や内部処理手法の詳細など
は、特にここで規定するところではない。また、複数の
計算資源を有する並列計算機の構成法（共有メモリ型マ
ルチプロセッサか、ネットワーク型マルチプロセッサ
か）なども特にここで規定するところではない。例え
ば、文献［５］に示すＭＰＩなどの汎用並列処理ライブ
ラリを用いることにより、並列計算機の構成法に依存せ
ず共通に実装することも可能である。
"(MPI): A Message-Passing Interface Standard", Ma
y 1995. なお、本発明は、入力画像を複数の領域に分割し、複数
の符号化器を用いて、各領域を並列に符号化する領域分
割による動画像の並列符号化を、複数の計算機資源を有
する並列計算機上にソフトウェアで構築するのに好適な
並列動画像符号化方式を提供するため、入力動画像をピ
クチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複数の単体符
号化部のストリームをひとつに結合し、かつ、複数の単
体符号化部を制御する入出力全体制御部と、分割された
領域の分割画像を指定された符号化パラメータで符号化
し、符号化結果と領域ストリームを出力する複数の単体
符号化部を具備し、該入出力全体制御部から該複数の単
位符号化部へ、分割画像入力の指示、領域ストリーム出
力の指示を出して複数の分割画像入力と複数の領域スト
リーム出力の入出力タイミングを制御し、かつ、該入出
力全体制御部と該複数の単位符号化部の間で、画面分割
の領域情報、各単体符号化部の符号化パラメータ情報、
各単体符号化部の符号化結果情報、の情報授受を行い、
符号化処理単位で同期してこれらの情報を更新し、所定
の動画像符号化を実現することを特徴とするため、動画
像符号化処理自体の内部構造や内部処理手法の詳細など
は、特にここで規定するところではない。また、複数の
計算資源を有する並列計算機の構成法（共有メモリ型マ
ルチプロセッサか、ネットワーク型マルチプロセッサ
か）なども特にここで規定するところではない。例え
ば、文献［５］に示すＭＰＩなどの汎用並列処理ライブ
ラリを用いることにより、並列計算機の構成法に依存せ
ず共通に実装することも可能である。
【００４１】また、以上説明した画像符号化方法は、画
像符号化プログラムとして、ＦＤ（フロッピィディス
ク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記録
媒体に記録し、パソコン等で実行するようにしてもよ
い。
像符号化プログラムとして、ＦＤ（フロッピィディス
ク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記録
媒体に記録し、パソコン等で実行するようにしてもよ
い。
【００４２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、入力
動画像をピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複
数の単体符号化部のストリームをひとつに結合し、か
つ、複数の単体符号化部を制御する入出力全体制御部
と、分割された領域の分割画像を指定された符号化パラ
メータで符号化し、符号化結果と領域ストリームを出力
する複数の単体符号化部を複数の計算機資源に割り当
て、該入出力全体制御部から該複数の単体符号化部へ、
分割画面入力の指示、領域ストリーム出力の指示を出し
て複数の分割画像入力と複数の領域ストリーム出力の入
出力タイミングを制御し、かつ、該入出力全体制御部と
該複数の単位符号化部の間で、画面分割の領域情報、各
単体符号化部の符号化パラメータ情報、各単体符号化部
の符号化結果情報、の情報授受を行い、符号化処理単位
で同期してこれらの情報を更新し、所定の動画像符号化
を実現することにより、以下に示すような効果がある。
動画像をピクチャ単位で複数の領域に分割し、かつ、複
数の単体符号化部のストリームをひとつに結合し、か
つ、複数の単体符号化部を制御する入出力全体制御部
と、分割された領域の分割画像を指定された符号化パラ
メータで符号化し、符号化結果と領域ストリームを出力
する複数の単体符号化部を複数の計算機資源に割り当
て、該入出力全体制御部から該複数の単体符号化部へ、
分割画面入力の指示、領域ストリーム出力の指示を出し
て複数の分割画像入力と複数の領域ストリーム出力の入
出力タイミングを制御し、かつ、該入出力全体制御部と
該複数の単位符号化部の間で、画面分割の領域情報、各
単体符号化部の符号化パラメータ情報、各単体符号化部
の符号化結果情報、の情報授受を行い、符号化処理単位
で同期してこれらの情報を更新し、所定の動画像符号化
を実現することにより、以下に示すような効果がある。
【００４３】（１）入力画像を複数の領域に分割し、複
数の符号化器を用いて、各領域を並列に符号化する領域
分割による動画像の並列符号化を、複数の計算機資源を
有する並列計算機上にソフトウェアで構築するのに好適
な並列動画像符号化方式を提供することができ、複数の
計算機資源数に比例した高い並列台数効果を得ることが
できる。
数の符号化器を用いて、各領域を並列に符号化する領域
分割による動画像の並列符号化を、複数の計算機資源を
有する並列計算機上にソフトウェアで構築するのに好適
な並列動画像符号化方式を提供することができ、複数の
計算機資源数に比例した高い並列台数効果を得ることが
できる。
【００４４】（２）近年の汎用マイクロプロセッサの著
しい計算能力の向上を背景として、数台程度の小規模マ
ルチプロセッサシステム上にソフトウェアによるリアル
タイムＭＰＥＧ−２ビデオエンコーダの実現を可能する
並列動画像符号化方法を提供することができる。
しい計算能力の向上を背景として、数台程度の小規模マ
ルチプロセッサシステム上にソフトウェアによるリアル
タイムＭＰＥＧ−２ビデオエンコーダの実現を可能する
並列動画像符号化方法を提供することができる。
【００４５】（３）複数の計算資源の構成法（共有メモ
リ型マルチプロセッサか、ネットワーク型マルチプロセ
ッサか）に依存せずに、ＭＰＩなどの汎用並列処理ライ
ブラリを用いて、共通に実装することができるような枠
組を提供することができる。
リ型マルチプロセッサか、ネットワーク型マルチプロセ
ッサか）に依存せずに、ＭＰＩなどの汎用並列処理ライ
ブラリを用いて、共通に実装することができるような枠
組を提供することができる。
【００４６】（４）請求項３記載の本発明に、特願平１
０−２７０７９４に示すような、領域分割による動画像
の並列符号化のための高性能な符号化の方式を適用する
ことにより、並列計算機上にソフトウェアで実現された
並列動画像符号化処理の画品質を大幅に向上させること
ができる。
０−２７０７９４に示すような、領域分割による動画像
の並列符号化のための高性能な符号化の方式を適用する
ことにより、並列計算機上にソフトウェアで実現された
並列動画像符号化処理の画品質を大幅に向上させること
ができる。
【００４７】（５）請求項４記載の本発明を用いると、
複数の計算機資源を有する並列計算機に本来の並列動画
像符号化処理以外の負荷変動がある場合、単体符号化部
の処理時間に変動（負荷状態）に応じて、各単体符号化
部に最適なスライス数を与えるような画面の動的分割を
行うことにより、負荷変動に基づく処理時間のバラツキ
を抑制することができ、より高い台数効果を得ることが
できる。
複数の計算機資源を有する並列計算機に本来の並列動画
像符号化処理以外の負荷変動がある場合、単体符号化部
の処理時間に変動（負荷状態）に応じて、各単体符号化
部に最適なスライス数を与えるような画面の動的分割を
行うことにより、負荷変動に基づく処理時間のバラツキ
を抑制することができ、より高い台数効果を得ることが
できる。
【００４８】このように、本発明が提供する、近年の汎
用マイクロプロセッサの著しい計算能力の向上を背景と
した数台程度の小規模マルチプロセッサシステム上にソ
フトウェアによるリアルタイムＭＰＥＧ−２ビデオエン
コーダの実現を可能する並列動画像符号化方法の果たす
役割は図りしれない。
用マイクロプロセッサの著しい計算能力の向上を背景と
した数台程度の小規模マルチプロセッサシステム上にソ
フトウェアによるリアルタイムＭＰＥＧ−２ビデオエン
コーダの実現を可能する並列動画像符号化方法の果たす
役割は図りしれない。
【図１】本発明の第１の実施形態の構成図である。
【図２】第１の実施形態における入出力全体制御部１Ａ
の処理を示すフローチャートである。
の処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態における単体符号化部２Ａの処
理を示すフローチャートである。
理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態の構成図である。
【図５】第２の実施形態における入出力全体制御部１Ｂ
の処理を示すフローチャートである。
の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態の構成図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の構成図である。
【図８】第３の実施形態における符号化パラメータの更
新動作を示すフローチャートである。
新動作を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態における発生符号量と平均量子
化パラメータ算出のフローチャートである。
化パラメータ算出のフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施形態の構成図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態の構成図である。
【図１２】第５の実施形態における、スライス数の符号
化処理時間を用いた更新動作を示すフローチャートであ
る。
化処理時間を用いた更新動作を示すフローチャートであ
る。
【図１３】第５の実施形態における、符号化処理時間の
算出動作を示すフローチャートである。
算出動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第１〜第６の実施形態を共有メモリ
型マルチプロセッサ上に実装した例を示す図である。
型マルチプロセッサ上に実装した例を示す図である。
【図１５】本発明の第１〜第６の実施形態をネットワー
ク型マルチプロセッサに実装した例を示す図である。
ク型マルチプロセッサに実装した例を示す図である。
１Ａ〜１Ｆ 入出力全体制御部 ２Ａ〜２Ｆ 単体符号化部 ３ 領域情報と符号化パラメータ情報 ３′ スライス数と目標符号量 ４ 分割画像入力指示 ５ 領域ストリーム出力指示 ６ 分割画像 ７ 符号化結果情報 ７′ 複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラ
メータ ７″ 複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラ
メータ、符号化処理時間 ８ 領域ストリーム ９ スライス量と目標符号量 １１〜１６，２１〜２６，３１〜３７，４１〜４６，５
１〜５３，６１〜６４，７１〜７４ ステップ
メータ ７″ 複雑さ指標あるいは発生符号量と平均量子化パラ
メータ、符号化処理時間 ８ 領域ストリーム ９ スライス量と目標符号量 １１〜１６，２１〜２６，３１〜３７，４１〜４６，５
１〜５３，６１〜６４，７１〜７４ ステップ
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 真 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 CA16 CB18 CG02 CG07 CH04 5C059 KK10 KK13 MA00 PP21 RE02 SS20 SS26 TA19 TA46 TB03 TB04 TB06 TB07 TC10 TC18 TC27 TC38 TD03 TD06 UA02 UA39
Claims (20)
- 【請求項１】 画像を入力し、入力画像を複数の領域に
分割し、分割された各領域を複数個の符号化器を用いて
並列に符号化し、ストリームを出力する並列ソフトウェ
ア画像符号化方法であって、 分割された領域の分割画像を指定された符号化パラメー
タで符号化し、符号化結果と領域ストリームを出力する
複数の単体符号化部と、入力画像を複数の領域に分割
し、かつ、前記複数の単体符号化部のストリームをひと
つに結合し、かつ、複数の単体符号化部を制御する入出
力全体制御部とを複数の計算機資源に割り当て、 前記入出力全体制御部から前記複数の単体符号化部へ、
分割画像入力の指示と領域ストリーム出力の指示を出し
て複数の分割画像と複数の領域ストリームの入出力タイ
ミングを制御し、かつ、前記入出力全体制御部と前記複
数の単体符号化部の間で、画像分割の領域情報、各単体
符号化部の符号化パラメータ情報、各単体符号化部の符
号化結果情報の情報授受を行い、符号化処理単位で同期
してこれらの情報を更新し、所定の画像符号化を実現す
る並列ソフトウェア画像符号化方法。 - 【請求項２】 前記入出力全体制御部は、各単体符号化
部へ領域情報と符号化パラメータ情報を送信し、分割画
像の入力を指示し、各単体符号化部から符号化結果情報
を受信し、前記領域情報と符号化パラメータ情報を更新
し、各単体符号化部に領域ストリームの出力を指示し、 前記単体符号化制御部は、前記領域情報と符号化パラメ
ータ情報を受信し、担当する分割画像を入力し、符号化
処理を行い、前記入出力全体制御部に符号化結果情報を
送信し、領域ストリームを出力する、請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 画像を入力し、入力画像を複数の領域に
分割し、分割された領域を複数個の符号化器を用いて並
列に符号化し、ストリームを出力する並列ソフトウェア
画像符号化方法であって、 分割された第１の領域以外の領域を指定された符号化パ
ラメータで符号化し、符号化結果と領域ストリームを出
力する複数の単体符号化部と、入力画像を複数の領域に
分割し、かつ、複数の単体符号化部のストリームをひと
つに結合し、複数の単体符号化部を制御し、かつ、第１
の領域を指定された符号化パラメータで符号化し、符号
化結果と領域ストリームを出力する入出力符号化全体制
御部とを複数の計算機資源に割り当て、 前記入出力符号化全体制御部から前記複数の単位符号化
部へ、分割画像入力の指示と領域ストリーム出力の指示
を出して複数の分割画像と複数の領域ストリームの入出
力タイミングを制御し、かつ、前記入出力符号化全体制
御部と前記複数の単位符号化部の間で、画像分割の領域
情報、各単体符号化部の符号化パラメータ情報、各単体
符号化部の符号化結果情報の情報授受を行い、符号化処
理単位で同期してこれらの情報を更新し、所定の画像符
号化を実現する並列ソフトウェア画像符号化方法。 - 【請求項４】 前記入出力符号化全体制御部は、各単体
符号化部に領域情報と符号化パラメータ情報を送信する
とともに、分割画像入力を指示し、第１の領域の符号化
処理を行い、各単体符号化部から第１の領域以外の符号
化結果情報を受信し、前記領域情報と符号化パラメータ
情報を更新し、各単体符号化部に第１の領域以外の領域
ストリームの出力を指示する、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 画像分割の領域情報として各単体符号化
部の担当するスライス数を用い、各単体符号化部の符号
化結果情報として、複雑さ指標あるいは発生符号量と平
均量子化パラメータを用い、各単体符号化部の符号化パ
ラメータ情報として目標符号量を用いる、請求項１から
４のいずれか１項記載の並列ソフトウェア画像符号化方
法。 - 【請求項６】 前記入出力全体制御部は、各単体符号化
部の発生符号量の総和からピクチャ全体の発生符号量を
求めるステップと、各単体符号化部の平均量子化パラメ
ータからピクチャ全体の平均量子化パラメータを求める
ステップと、前記ピクチャ全体の発生符号量と前記ピク
チャ全体の平均量子化パラメータの積をとり、ピクチャ
全体の複雑さ指標を求めるステップと、過去のピクチャ
全体の複雑さ指標とＧＯＰの残りの符号化量からピクチ
ャ全体の目標符号量を算出するステップと、各単体符号
化部の複雑さ指標とそれらの総和を算出するステップ
と、前記複雑さ指標の総和に対する各単体符号化部の複
雑さ指標の比率と前記ピクチャ全体の目標符号量の積を
各単体符号化部が処理するピクチャの目標符号量とする
ステップにより、各単体符号化部が処理するピクチャの
目標符号量を算出し、各単体符号化部に与える、請求項
５記載の方法。 - 【請求項７】 各単体符号化部は、担当するピクチャの
発生符号量が目標符号量に一致するように符号量を制御
しながら当該ピクチャの各マクロブロックを符号化する
ことを全てのマクロブロックについて行なった後、発生
符号量と平均量子化パラメータを算出する、請求項５ま
たは６記載の方法。 - 【請求項８】 各単体符号化部の符号化結果情報とし
て、さらに符号化処理時間を用いる、請求項５から７の
いずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 前記入出力全体制御部は、各単体符号化
部の符号化処理時間の総和からピクチャ全体の符号化処
理時間を求めるステップと、前記ピクチャ全体の符号化
処理時間をピクチャ全体のスライス数で割り、ピクチャ
全体での符号化処理速度を算出するステップと、各単体
符号化部の符号化処理時間を担当したスライス数で割
り、各単体符号化部の符号化処理速度を算出するステッ
プと、各単体符号化部の符号化処理速度のピクチャ全体
での符号化処理速度の比に応じて、各単体符号化部の担
当スライス数を算出し、各単体符号化部に与えるステッ
プによりスライス数を更新する、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記各単体符号化部は、タイマーを呼
び出し、ピクチャ符号化開始時刻を得、担当するピクチ
ャの発生符号量が目標符号量に一致するように符号量を
制御しながら各マクロブロックを符号化し、全てのマク
ロブロックの符号化処理が終了すると、タイマーを呼
び、ピクチャ符号化終了時刻を得て、ピクチャ符号化終
了時刻−ピクチャ符号化開始時刻として符号化処理時間
を算出する、請求項８または９記載の方法。 - 【請求項１１】 画像を入力し、入力画像を複数の領域
に分割し、分割された各領域を複数個の符号化処理を用
いて並列に符号化し、ストリームを出力する並列ソフト
ウェア画像符号化プログラムであって、 分割された領域の分割画像を指定された符号化パラメー
タで符号化し、符号化結果と領域ストリームを出力する
複数の単体符号化処理と、入力画像を複数の領域に分割
し、かつ、前記複数の単体符号化処理のストリームをひ
とつに結合し、かつ、複数の単体符号化処理を制御する
入出力全体制御処理とを有し、 前記入出力全体制御処理から前記複数の単体符号化処理
へ、分割画像入力の指示と領域ストリーム出力の指示を
出して複数の分割画像と複数の領域ストリームの入出力
タイミングを制御し、かつ、前記入出力全体制御処理と
前記複数の単体符号化処理の間で、画像分割の領域情
報、各単体符号化処理の符号化パラメータ情報、各単体
符号化処理の符号化結果情報の情報授受を行い、符号化
処理単位で同期してこれらの情報を更新し、所定の画像
符号化を実現する並列ソフトウェア画像符号化プログラ
ムを記録した記録媒体。 - 【請求項１２】 前記入出力全体制御処理は、各単体符
号化処理へ領域情報と符号化パラメータ情報を送信し、
分割画像の入力を指示し、各単体符号化処理から符号化
結果情報を受信し、前記領域情報と符号化パラメータ情
報を更新し、各単体符号化処理に領域ストリームの出力
を指示し、 前記単体符号化処理は、前記領域情報と符号化パラメー
タ情報を受信し、担当する分割画像を入力し、符号化処
理を行い、前記入出力全体制御処理に符号化結果情報を
送信し、領域ストリームを出力する、請求項１１記載の
記録媒体。 - 【請求項１３】 画像を入力し、入力画像を複数の領域
に分割し、分割された領域を複数個の符号化処理を用い
て並列に符号化し、ストリームを出力する並列ソフトウ
ェア画像符号化プログラムであって、 分割された第１の領域以外の領域を指定された符号化パ
ラメータで符号化し、符号化結果と領域ストリームを出
力する複数の単体符号化処理と、入力画像を複数の領域
に分割し、複数の単体符号化処理のストリームをひとつ
に結合し、複数の単体符号化処理を制御し、かつ、第１
の領域を指定された符号化パラメータで符号化し、符号
化結果と領域ストリームを出力する入出力符号化全体処
理とを有し、 前記入出力符号化全体制御処理から前記複数の単体符号
化処理へ、分割画像入力の指示と領域ストリーム出力の
指示を出して複数の分割画像と複数の領域ストリームの
入出力タイミングを制御し、かつ、前記入出力符号化全
体制御処理と前記複数の単体符号化処理の間で、画像分
割の領域情報、各単体符号化処理の符号化パラメータ情
報、各単体符号化処理の符号化結果情報の情報授受を行
い、符号化処理単位で同期してこれらの情報を更新し、
所定の画像符号化を実現する並列ソフトウェア画像符号
化プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項１４】 前記入出力符号化全体制御処理は、各
単体符号化処理に領域情報と符号化パラメータ情報を送
信するとともに、分割画像入力を指示し、第１の領域の
符号化処理を行い、各単体符号化処理から第１の領域以
外の符号化結果情報を受信し、前記領域情報と符号化パ
ラメータ情報を更新し、各単体符号化処理に第１の領域
以外の領域ストリームの出力を指示する、請求項１３記
載の記録媒体。 - 【請求項１５】 画像分割の領域情報として各単体符号
化処理の担当するスライス数を用い、各単体符号化処理
の符号化結果情報として、複雑さ指標あるいは発生符号
量と平均量子化パラメータを用い、各単体符号化処理の
符号化パラメータ情報として目標符号量を用いる、請求
項１１から１４のいずれか１項記載の記録媒体。 - 【請求項１６】 前記入出力全体制御処理は、各単体符
号化処理の発生符号量の総和からピクチャ全体の発生符
号量を求める手順と、各単体符号化処理の平均量子化パ
ラメータからピクチャ全体の平均量子化パラメータを求
める手順と、前記ピクチャ全体の発生符号量と前記ピク
チャ全体の平均量子化パラメータの積をとり、ピクチャ
全体の複雑さ指標を求める手順と、過去のピクチャ全体
の複雑さ指標とＧＯＰの残りの符号化量からピクチャ全
体の目標符号量を算出する手順と、各単体符号化処理の
複雑さ指標とそれらの総和を算出する手順と、前記複雑
さ指標の総和に対する各単体符号化部の複雑さ指標の比
率と前記ピクチャ全体の目標符号量の積を各単体符号化
処理が処理するピクチャの目標符号量とする手順によ
り、各単体符号化処理が処理するピクチャの目標符号量
を算出し、各単体符号化処理に与える、請求項１５記載
の記録媒体。 - 【請求項１７】 各単体符号化処理は、担当するピクチ
ャの発生符号量が目標符号量に一致するように符号量の
制御しながら当該ピクチャの各マクロブロックを符号化
することを全てのマクロブロックについて行なった後、
発生符号量と平均量子化パラメータを算出する、請求項
１５または１６記載の記録媒体。 - 【請求項１８】 各単体符号化処理の符号化結果情報と
して、さらに符号化処理時間を用いる、請求項１５から
１７のいずれか１項記載の記録媒体。 - 【請求項１９】 前記入出力全体制御処理は、各単体符
号化処理の符号化処理時間の総和からピクチャ全体の符
号化処理時間を求める手順と、前記ピクチャ全体の符号
化処理時間をピクチャ全体のスライス数で割り、ピクチ
ャ全体での符号化処理速度を算出する手順と、各単体符
号化処理の符号化処理時間を担当したスライス数で割
り、各単体符号化処理の符号化処理速度を算出する手順
と、各単体符号化処理の符号化処理速度のピクチャ全体
での符号化処理速度の比に応じて、各単体符号化処理の
担当スライス数を算出し、各単体符号化処理に与える手
順によりスライス数を更新する、請求項１８記載の記録
媒体。 - 【請求項２０】 前記各単体符号化処理は、タイマーを
呼び出し、ピクチャ符号化開始時刻を得、担当するピク
チャの発生符号量が目標符号量に一致するように符号量
を制御しながら各マクロブロックを符号化し、全てのマ
クロブロックの符号化処理が終了すると、タイマーを呼
び、ピクチャ符号化終了時刻を得て、ピクチャ符号化終
了時刻−ピクチャ符号化開始時刻として符号化処理時間
を算出する、請求項１８または１９記載の記録媒体。
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ID=13050906
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