JPH07121687A - 画像コーデック用プロセッサおよびアクセスパターン変換方法 - Google Patents

画像コーデック用プロセッサおよびアクセスパターン変換方法

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JPH07121687A
JPH07121687A JP26227493A JP26227493A JPH07121687A JP H07121687 A JPH07121687 A JP H07121687A JP 26227493 A JP26227493 A JP 26227493A JP 26227493 A JP26227493 A JP 26227493A JP H07121687 A JPH07121687 A JP H07121687A
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Eiji Iwata
英次 岩田
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データアドレス格納メモリの容量を小さくす
ることが可能な画像コーディック用プロセッサを提供す
る。 【構成】 データアドレス格納メモリ2にはフレームD
CTを想定したデータアドレスシーケンス(データメモ
リ72、74への演算回路6によるアクセス順序をデー
タアドレスを用いて表したパターン)が記憶され、フレ
ームDCTを実行する場合には上記データアドレスシー
ケンスをそのまま使用し、フィールドDCTを実行する
場合には、データアドレス変換回路4にて上記データア
ドレスシーケンスを変換し、変換されたデータアドレス
シーケンスを用いて、フィールドDCT用のデータ転送
が完了したデータメモリ72、74にアクセスを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、数値計算、画
像処理、グラフィックス処理等に用いられる画像コーデ
ック用プロセッサに関する。
【0002】
【従来の技術】先ず、画像コーデック処理における画像
のマクロブロックおよびブロックの概念を、CCIR.
601フォーマットに基づく4:2:2信号を例に挙げ
て説明する。画像コーデック処理とは、CCITT
H.261勧告やMPEG等の画像圧縮符号化/伸長復
号化標準に代表されるような動き補償+離散コサイン変
換(DCT)に基づくマクロブロックを処理単位とする
画像の符号化処理および復号化処理のことである。
【0003】1画像フレームは、図7に示すように、7
20x480画素の大きさの輝度成分(Y成分)と、横
方向にサブサンプリングされた360x480画素の大
きさの2個の色差成分(Cr成分、Cb成分)からな
る。この画像フレームを、輝度成分については16x1
6画素の矩形領域に分割し、2個の色差成分については
8x16画素の矩形領域に分割する。この輝度成分にお
ける16x16画素の矩形領域と、その矩形領域に位置
的に対応する2個の色差成分における8x16画素の矩
形領域とを合わせてマクロブロックと呼ぶ。
【0004】また、輝度成分、色差成分にかかわらず、
8x8画素の矩形領域をブロックと呼ぶ。したがって、
1マクロブロックは、図4に示すように、輝度成分4ブ
ロック、色差成分4ブロック(Cr成分2ブロック、C
b成分2ブロック)の計8ブロックからなる。
【0005】ところで、MPEG2等の画像コーデック
処理においては、フィールド/フレーム適応処理と呼ば
れる要素処理がある。これは、圧縮の対象画像の動きの
激しさに応じて、離散コサイン変換(DCT)をフィー
ルド単位で行うかフレーム単位で行うかをマクロブロッ
ク毎に適応的に切り換える処理である。符号化時にフィ
ールドDCTが選択された場合は、復号化時のIDCT
もフィールド単位で行う。また、符号化時にフレームD
CTが選択された場合は、復号化時のIDCTもフレー
ム単位で行う。このようにDCT/IDCTをフィール
ド単位で行う場合をフィールド処理と呼び、フレーム単
位で行う場合をフレーム処理と呼ぶ。
【0006】以下、図面を参照してフィールド/フレー
ム適応DCTを説明する。図8は、フレームの構成を説
明するための図である。1フレームは、図8に示すよう
に、AフィールドとBフィールドとの2つのフィールド
から成る。図9は、にマクロブロック内で縦に隣接する
2つのブロック(8x16画素)を構成する画素を説明
するための図である。図9におけるAij(i=0〜
7、j=0〜7)は、図8に示すAフィールドの画素で
あり、Bij(i=0〜7、j=0〜7)はBフィール
ドの画素である。
【0007】フレームDCTにおいては、図10に示す
ように、図9に示す縦に隣接する2個のブロック(8x
16画素)の画素値を8x8画素からなる2個のブロッ
ク(フレーム0とフレーム1)に分割し、フレーム0を
要素プロセッサA内のデータメモリAに格納し、フレー
ム1は要素プロセッサB内のデータメモリBに格納す
る。そして、要素プロセッサA、Bは、それぞれデータ
メモリA、Bに格納された8x8画素からなるブロック
に対して、フレームを単位とした2次元8x8DCTを
行う。
【0008】一方、フィールドDCTにおいては、図1
1に示すように、図9に示す縦に隣接する2個のブロッ
ク(8x16画素)の画素値を縦方向に交互に抜き出し
て8x8画素からなる2個のブロック(フィールド0と
フィールド1)に分割し、フィールド0を要素プロセッ
サA内のデータメモリAに格納し、フィールド1を要素
プロセッサB内のデータメモリに格納する。そして、要
素プロセッサA、Bは、それぞれデータメモリA、Bに
格納された8x8画素からなるブロックに対して、フィ
ールドを単位とした2次元8x8DCTを行う。
【0009】ここで、図10および図11に示す画像デ
ータの行列の横の6桁の2進数は、各行の先頭の画像デ
ータのアドレスを意味する。このアドレスは、要素プロ
セッサ内のデータメモリ(64ワードとする)における
アドレスである。例えば、図10において、フレーム0
のA00のアドレスは、「000000」となり、フレ
ーム1のB15のアドレスは「011001」となる。
また、例えば、図11において、フィールド0のA00
のアドレスは、「000000」となり、フィールド1
のB15のアドレスは「011001」となる。
【0010】要素プロセッサA、BがデータメモリA、
Bに対してアクセスするときのアドレスパターンは、フ
レームDCT時およびフィールドDCT時の双方におい
て同一である。
【0011】ここで問題となるのは、データメモリ内の
画像データのデータ配置が、フィールドDCT時とフレ
ームDCT時とで異なるため、画像データの分配や他の
要素処理(動き補償等)の制御が2系統必要となり、複
雑化する点である。
【0012】このような問題を解決するために、本出願
人による特願平5−074764号は、各要素プロセッ
サに画像データを分配する時点で、フレームDCTある
いはフィールドDCTのいずれかを想定して分配し、想
定がはずれた場合には、隣接する要素プロセッサ間でデ
ータ転送を行う画像コーデック用プロセッサを開示す
る。この画像コーデック用プロセッサによれば、画像デ
ータの分配や他の要素処理(動き補償等)の制御は1系
統ですむ。以下、本出願人による特願平5−07476
4号が開示する画像コーディック用プロセッサについて
説明する。この画像コーディック用プロセッサは、上記
マクロブロックを構成する各ブロックに対応した数の要
素プロセッサを有し、各ブロックについての画像コーデ
ック処理をSIMD(Single Instruction stream Mult
iple Data stream:単一命令ストリーム・多重データス
トリーム)制御により並列に行う。
【0013】図1は、画像コーディック用プロセッサの
構成図である。画像コーディック用プロセッサは、図7
に示すマクロブロックを構成する8個の要素ブロックの
各々に対応した8個の要素プロセッサPE0(11)〜
PE7(18)を有する。この画像コーディック用プロ
セッサでは、上記のマクロブロックを構成する8個のブ
ロックは、要素プロセッサPE0(11)〜PE7(1
8)にそれぞれ分配される。例えば、ブロック0は要素
プロセッサPE0(11)、ブロック1は要素プロセッ
サPE1(12)、………、ブロック7は要素プロセッ
サPE7(18)に割り当てられる。要素プロセッサP
E0(11)とPE1(12)、PE2(13)とPE
3(14)、PE4(15)とPE5(16)、およ
び、PE6(17)とPE7(18)とは、それぞれデ
ータ転送路42、43、44、45を介して接続されて
おり、後述するように、フィールドDCT/IDC処理
時に、相互の要素プロセッサ内のデータメモリ間でデー
タ交換が行われる。
【0014】例えば、フレームDCTを想定して各要素
プロセッサのデータメモリに画像データを格納すると仮
定すると、図12に示すように、例えば図1に示す要素
プロセッサPE0(11)内のデータメモリAにはフレ
ーム0が格納され、要素プロセッサPE1(12)内の
データメモリBにはフレーム1が格納されている。そし
て、フィールドDCTが選択された場合、要素プロセッ
サPE0(11)内のデータメモリAと要素プロセッサ
PE1(12)内のデータメモリBとの間で要素プロセ
ッサ間データ転送路42を介してデータ転送(交換)が
行われる。この際、図12の太線で囲んだ部分の画像デ
ータがデータメモリAとデータメモリBとの間で転送さ
れて交換される。図13(A)、(B)に、フィールド
DCT時におけるデータ転送が終了した後のデータメモ
リA、Bにおける画像データの配置を示す。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図13
(A)、(B)に示すように、データ転送が終了した後
の画像データの配置は、図11に示す配置と異なる。例
えば、データメモリAのアドレス「001000」に
は、本来A01が格納されるべきであるのに、A04が
格納されている。
【0016】そのため、従来の画像コーデック用プロセ
ッサでは、要素プロセッサA、BからデータメモリA、
Bに記憶された画像データに対してのアクセスパターン
を同一にするために、要素プロセッサA、Bが画像デー
タに対してアクセスするパターンをデータアドレスを用
いて示したデータアドレスシーケンスを記憶するデータ
アドレス格納メモリをフィールドDCT用とフレームD
CT用との2つ独立に備えている。すなわち、図14
(A)に示すようなフレームDCT用のデータアドレス
シーケンスを記憶するデータアドレス格納メモリと、図
14(B)に示すようなフィールドDCT用のデータア
ドレスシーケンスを記憶するデータアドレス格納メモリ
とを独立に備えている。
【0017】以上、DCTについて述べたが、従来の画
像コーデック用プロセッサでは、IDCTについても同
様に、データアドレス格納メモリをフレームIDCT用
とフィールドIDCT用とに2つ独立に備えている。
【0018】その結果、上述した従来の画像コーデック
用プロセッサでは、データアドレス格納メモリの容量が
大きくなるという問題がある。
【0019】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
てなされ、データアドレス格納メモリの容量を縮小する
ことが可能な画像コーデック用プロセッサを提供するこ
とを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の画
像コーデック用プロセッサは、それぞれがmxnの画像
データで構成される複数のブロックからなるマクロブロ
ックを1処理単位として、複数のブロックの画像データ
にまたがる第1の信号処理と1つのブロック内の画像デ
ータについての第2の信号処理とを適応的に、単一の命
令ストリームで多重データストリーム制御処理する「単
一命令ストリーム・多重データストリーム:SIMD」
制御形画像コーデック用プロセッサにおいて、要素プロ
セッサ間データ転送路で接続され、前記ブロックに対応
して設けられた複数対の要素プロセッサと、前記第1の
信号処理および前記第2の信号処理のいずれか一方の処
理に適合した画像データを初期データとして記憶し、前
記複数の要素プロセッサのそれぞれに対応して設けられ
た第1の記憶手段と、前記要素プロセッサが前記初期デ
ータに対応した前記第1の信号処理および前記第2の処
理のいずれか一方の処理を行うときに前記画像データに
アクセスするパターンをアドレスを用いて示したアクセ
スパターンを記憶する第2の記憶手段と、前記第1の信
号処理および前記第2の信号処理の他方の処理を行う際
に、該他方の処理に適合した画像データが前記第1の記
憶手段に記憶されるように、前記プロセッサ間データ転
送路を介してデータの交換を行う制御手段と、前記第1
の信号処理および前記第2の信号処理の他方の処理を行
う際に、前記第2の記憶手段に記憶された前記アクセス
パターンを該他方の処理に適合するように変換するアク
セスパターン変換手段とを有する。
【0021】また、本発明のアクセスパータン変換方法
は、それぞれがmxnの画像データで構成される複数の
ブロックからなるマクロブロックを1処理単位として、
複数のブロックの画像データにまたがる第1の信号処理
と1つのブロック内の画像データについての第2の信号
処理とを適応的に、単一の命令ストリームを用いて、前
記ブロックに対応して設けられた複数対の要素プロセッ
サで多重データストリーム制御処理する「単一命令スト
リーム・多重データストリーム:SIMD」制御形画像
コーデック用プロセッサにおいて、前記第1の信号処理
および前記第2の信号処理のいずれか一方の処理に適合
した記憶配置で画像データを初期データとして記憶し、
前記要素プロセッサが前記初期データに対応した前記第
1の信号処理および前記第2の処理のいずれか一方の処
理を行うときに前記画像データにアクセスするパターン
をアドレスを用いて示したアクセスパターンを記憶し、
前記第1の信号処理および前記第2の信号処理の他方の
処理を行う際に、該他方の処理に適合した記憶配置で画
像データが記憶されるように、前記複数対のプロセッサ
間でデータの交換を行い、前記第1の信号処理および前
記第2の信号処理の他方の処理を行う際に、前記記憶さ
れた前記アクセスパターンを該他方の処理に適合するよ
うに変換し、前記交換された画像データを用いて、前記
他方の処理を前記変換されたアクセスパターンに基づい
て行う。
【0022】
【作用】本発明の画像コーデック用プロセッサおよびア
クセスパターン変換方法では、例えば、第1の信号処理
に適合した初期データが前記第1の記憶手段に記憶され
ており、前記第1の信号処理を行う場合には、第2の記
憶手段に記憶されたアクセスパターンをそのまま用い
て、該アクセスパターンに応じて前記第1の記憶手段に
アクセスして前記第1の信号処理を行う。
【0023】次に、本発明の画像コーデック用プロセッ
サおよびアクセスパターン変換方法では、例えば、第1
の信号処理に適合した初期データが前記第1の記憶手段
に記憶されており、第2の信号処理を行う場合には、制
御手段からの制御信号に基づいて、前記第2の信号処理
に適合した画像データが第1の記憶手段に記憶されるよ
うに、対となっている要素プロセッサ間でデータの交換
を行う。また、前記第2の信号処理に適合するように第
2の記憶手段に記憶されたアクセスパターンを変換す
る。そして、該変換されたアクセスパターンを用いて、
該アクセスパターンに応じて、前記画像データが交換さ
れた前記第1の記憶手段にアクセスして前記第2の処理
を行う。
【0024】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の画像コーデ
ック用プロセッサの実施例について詳述する。本発明の
実施例における画像コーデック用プロセッサは、アリス
メティク(算術)論理演算処理ユニット(ALU)、乗
算器、累算器等からなる演算回路を複数有し、それらの
演算回路が単一の命令流により複数のデータを並列に処
理する「単一命令ストリーム・多重データストリーム:
SIMD(Single Instructionstream Multiple Data s
tream)」方式のプロセッサに基づく。なお、「単一命
令ストリーム・多重データストリーム:SIMD」制御
については、Yamauchi,et al,“Arc
hitecture andImplementati
on of a Highly ParallelSi
ngle:Chip Video DSP“,IEEE
TRANSACTIONS AND SYSTEMS
FOR VIDEO TECHNOLOGY, VO
L.2,JUNE 1992,pp.207−220を
参照されたい。さらに、このプロセッサの演算回路は、
演算器をパイプライン接続することが可能であり、パイ
プライン演算処理も行う。
【0025】以下、本発明の画像コーデック用プロセッ
サの全体構成について説明する。図1は、本発明の1実
施例としての画像コーデック用プロセッサの全体構成図
である。本実施例の画像コーデック用プロセッサには、
図7に示したマクロブロックの各ブロック対応に8個の
要素プロセッサ11〜18が設けられている。また、本
実施例の画像コーデック用プロセッサは、図1に示した
ように、マクロブロック入力端子21、マクロブロック
出力端子22、フレームメモリのマクロブロック入出力
端子23、フレームメモリのマクロブロック入力端子2
4を有し、さらに、これらの端子に接続された入力用デ
ータバス31、出力用データバス32、および、データ
バス33,34をさらに有する。さらに画像コーデック
用プロセッサは、これらのバス31〜34を介して相互
に接続される複数個、この例では8個の要素プロセッサ
(PE)11〜18と、4個の要素プロセッサ11〜1
4の結果を加算する1つの加算回路41と、各要素プロ
セッサの演算回路6(図2、図3)に係数を印加する1
つの係数メモリ51とを有する。上記要素プロセッサ1
1〜18は、上記バス31〜34で相互に接続される
他、隣接する要素プロセッサ、つまり、PE0とPE
1、PE2とPE3、PE4とPE5、PE6とPE7
とが相互に接続されている。
【0026】以下、本発明の画像コーデック用プロセッ
サの動作を説明する。まず、画像コーディックの処理の
対象となるマクロブロックは、図1に示すマクロブロッ
ク端子21から画像データが1データずつ入力される。
この際、マクロブロックの各ブロックは、図7に示す縦
に隣接する2個のブロック0、1が図2に示すようにフ
レームDCTを想定したデータ記憶配置で、分割されて
要素プロセッサPE0(11)、PE1(12)第1の
記憶手段としてののデータメモリ72、74に記憶され
る。また、同様に、図7に示す縦に隣接する2個のブロ
ック2、3と、ブロック4、5と、ブロック6、7とが
図2に示す要素プロセッサPE2(13)、PE3(1
4)と、要素プロセッサPE4(15)、PE5(1
6)と、要素プロセッサPE6(17)、PE7(1
8)とにそれぞれ分割されて記憶される。
【0027】これらの入力動作と並行して、図2に示す
各要素プロセッサPEの演算回路6では、「単一命令ス
トリーム・多重データストリーム:SIMD」制御によ
り符号化時において離散コサイン変換(DCT)や量子
化といった画像コーデックの要素処理が並列に実行され
ている。なお、上述した文献に記載されているように、
「単一命令ストリーム・多重データストリーム:SIM
D」制御とは、単一の命令で、多重(複数)のデータの
流れを制御する方法である。また、すべての画像コーデ
ックの要素処理を「単一命令ストリーム・多重データス
トリーム:SIMD」制御で行うので、図1に示した係
数メモリ51を全ての要素プロセッサ11〜18で共有
しており、係数メモリ51を各要素プロセッサ11〜1
8内に持たなくてすむ。さらに、これらの入力動作およ
び計算動作と並行して、画像コーデック処理後のマクロ
ブロックがマクロブロック出力端子22から1データず
つ出力される。
【0028】尚、本実施例の画像コーデック用プロセッ
サにおける全体構成についてのさらに詳細な説明は、
「従来の技術」の項で挙げた特願平5−074764号
を参照されたい。
【0029】以下、加算回路41、データ転送路42〜
45および図2に示すフィールド/フレーム選択回路7
0について説明する。画像データ動きベクトル検出やモ
ード決定処理のようなブロック間データ依存関係は、各
ブロック毎に求めた演算結果をすべて加算できれば解決
できる。例えば、画像データ動きベクトル検出で考える
と、マクロブロックの輝度成分(4個のブロック)の各
ブロックについて差分絶対値和を求め、最後にそれら4
個の差分絶対値和を加算すればよい。このために、マク
ロブロックの輝度成分を格納する4個の要素プロセッサ
11〜14の出力に加算回路41を設けた。この加算回
路41は、4個の演算結果がすべて加算できれば、どの
ような構成でも構わない。
【0030】データ転送路42〜45は、要素プロセッ
サPEにおける処理においてフィールドDCTが選択さ
れた場合に、フィールドDCTに応じたデータが要素プ
ロセッサPEのデータメモリに記憶されるように、隣接
する要素プロセッサPE間においてデータ転送(交換)
を行うために用いられる。
【0031】フィールド/フレーム選択回路70は、D
CTをフィールド単位で行うか、あるいは、フレーム単
位で行うかについて判断を行い、その判断結果を示しフ
ィールド/フレーム選択信号S70をデータアドレス格
納メモリ2、および、制御手段としての制御回路(図示
せず)に出力する。
【0032】以下、要素プロセッサについて詳細に説明
する。図2は要素プロセッサPE0(11)、PE1
(12)の概略構成図である。図2に示すように、要素
プロッセサPE0、PE1は、主に、第1の記憶手段と
してのデータメモリ72、74と、第2の記憶手段とし
てのデータアドレス格納メモリ2と、アクセスパターン
変換手段としてのデータアドレス変換回路4と、演算回
路6とで構成される。データメモリ72、74には、図
2に示すように、従来の画像コーデック用プロセッサと
同様にフレームDCTを想定し、図10と同様のデータ
配置で画像データが初期データとして記憶されている。
図2におけるデータメモリ72、74内に示す画像デー
タの行列の横の6桁の2進数は、各行の先頭の画像デー
タのアドレスを示す。例えば、データメモリAのA00
のアドレスは「000000」、B10のアドレスは
「001001」である。
【0033】本実施例の画像コーデック用プロセッサで
は、フィールド/フレーム選択回路70においてフィー
ルドDCTが選択された場合には、制御回路(図示せ
ず)からの指示信号に基づいて、図2に示す太線で囲ま
れた行に位置する画像データが、データ転送路42を介
してデータメモリ72とデータメモリ74との間で転送
(交換)され、図3に示すようなデータ記憶配置で画像
データがデータメモリ72、74に記憶される。
【0034】データアドレス格納メモリ2には、データ
メモリ72、74内における各記憶位置のアドレスを示
すデータアドレスを用いて、要素プロセッサA、Bが画
像データにアクセスするパターン(アドレスの順序)を
示すアクセスパターンとしてのデータアドレスシーケン
スが記憶され、例えば、図4に示すように、図14
(A)に示すフレーム用データアドレスシーケンスと同
一のフレームDCTを想定したデータアドレスシーケン
ス82が記憶されている。図4に示すデータアドレスシ
ーケンス82には、図2に示すデータメモリ72、74
内の画像データの行列の各行の先頭に位置する画像デー
タのアドレスについて示してある。
【0035】このように、実施例の画像コーデック用プ
ロセッサにおいては、データアドレス格納メモリ2に
は、フレームDCTを想定したデータアドレスシーケン
ス82のみ記憶され、従来の画像コーデック用プロセッ
サのようにフィールドDCTを想定したデータアドレス
シーケンス(図14(B))は記憶されておらず、デー
タアドレス格納メモリ2の容量は、従来の場合に比べて
小さな容量で足りる。
【0036】データアドレス変換回路4は、図5に示す
ように、ローテート回路62およびセレクタ64を有
し、演算回路6がデータメモリ72、74の読込みを行
う際に、ユーザの操作に応じた操作部8からのDCT/
IDCT選択信号S8、フィールド/フレーム選択回路
70からのフィールド/フレーム選択信号S70、およ
び、データアドレス格納メモリ2からのデータアドレス
シーケンス82を入力し、フィールドDCTが選択され
た場合にデータアドレスシーケンスに含まれるデータア
ドレスについて所定のアドレス変換を行い、変換された
データアドレスシーケンス86(図4(A))を演算回
路6に出力する。また、データアドレス変換回路4は、
フレームDCTが選択された場合には、データアドレス
格納メモリ2に記憶されたデータアドレスシーケンス8
2をそのまま演算回路6に出力する(図4(B))。
【0037】ローテート回路62は、操作部8からのD
CT/IDCT選択信号S8、および、データアドレス
格納メモリ2からのデータアドレスシーケンスに含まれ
るデータアドレスのうち上位3ビットのロー・アドレス
82aを入力し、選択信号S8がDCTを示す場合に
は、図4(A)に示すように演算回路6の画像データへ
のアクセスパターンがフィールドDCTに対応したパタ
ーンとなるように、ロー・アドレス82aを変換し、変
換して生成したロー・アドレス86a(図4(A))を
セレクタ64に出力する。
【0038】セレクタ64は、データアドレス格納メモ
リ2からのロー・アドレス82a、、ローテート回路6
2からの変換されたロー・アドレス86a、および、フ
ィールド/フレーム選択回路70からのフィールド/フ
レーム選択信号S70を入力し、選択信号S70がフレ
ーム(DCT)を示す場合にはロー・アドレス82aを
そのまま演算回路6に出力し、選択信号S70がフィー
ルド(DCT)を示す場合にはローテート回路62にお
いて変換されたロー・アドレス86aを演算回路6出力
する。
【0039】データアドレス変換回路4における処理に
ついて説明する。先ず、DCT/IDCT選択信号S8
がDCTを示しており、フィールド/フレーム選択信号
S70がフレーム(DCT)を示している場合について
例示する。この場合には、PE0(11)のデータメモ
リ72およびPE1(12)のデータメモリ74には、
図2に示すように、フレームDCTを想定した記憶配置
で画像データが記憶されている。従って、演算回路6は
データアドレス格納メモリ2に記憶されたデータアドレ
スシーケンス82をそのまま使用することができるた
め、演算回路6がデータメモリ72、74の画像データ
を読み取る際に、データアドレス変換回路4は、セレク
タ64においてロー・アドレス82aを選択し、データ
アドレス格納メモリ2に記憶されたデータアドレスシー
ケンス82をそのまま演算回路6に出力する。
【0040】次に、DCT/IDCT選択信号S8がD
CTを示しており、フィールド/フレーム選択信号S7
0がフィールド(DCT)を示している場合について例
示する。このとき、後述するように、データメモリ7
2、74内に記憶された図2に示す行列形式の画像デー
タのうち、太線で囲まれた行に位置する画像データがデ
ータ転送路42を介してデータメモリ72とデータメモ
リ74との間で交換され、交換後には図3に示すような
データ配置で画像データが記憶されている。従って、デ
ータアドレス格納メモリ2に記憶されたデータアドレス
シーケンスをそのまま用いたのでは、演算回路6におい
てフィールドDCTを適切に行うことができないため、
演算回路6がデータメモリ72、74の画像データを読
み取る際に、データアドレス変換回路4においてデータ
アドレスシーケンスに含まれるデータアドレスについて
フィールドDCTに応じたデータアドレス変換が行われ
る。このとき、データアドレス変換回路42において、
セレクタ64はローテート回路62からの変換されたロ
ー・アドレス86aを選択し、図4(A)および図6
(A)、(B)に示すようなフィールドDCTに対応し
たデータアドレスシーケンス86を演算回路6に出力す
る。
【0041】データアドレスシーケンス86によれば、
データメモリ72、74における画像データの記憶配置
は、図6(A)、(B)に示すように、従来の画像コー
デック用プロセッサにおける図13(A)、(B)に示
す記憶配置と同じであるが、変換されたデータアドレス
シーケンス86を用いることで、演算回路6は実質的に
図6(A)、(B)に示すようなデータ配置で画像デー
タに対してアクセスすることとなり、演算回路6はフィ
ールドDCTを適切に実行することができる。
【0042】次に、要素プロセッサの動作について説明
する。先ず、DCT/IDCT選択信号S8がDCTを
選択することを示し、フィールド/フレーム選択信号S
70がフレーム(DCT)を選択することを示す場合に
ついて例示する。要素プロセッサPE0(11)、PE
1(12)のデータメモリ72、74には、初期状態と
して図2に示すようなフレームDCTを想定した記憶配
置で画像データが記憶されている。演算回路6がデータ
メモリ72、74の画像データを読み取る際に、データ
アドレス格納メモリ2から図4に示すデータアドレスシ
ーケンス82がデータアドレス変換回路4に出力され
る。この場合には、データアドレス変換回路4において
はデータアドレス変換は行われず、データアドレスシー
ケンス82がそのまま演算回路6に出力される。そし
て、演算回路6において、データアドレス変換回路4か
ら入力したデータアドレスシーケンス82に基づいてデ
ータメモリ72、74から画像データの読み取りが行わ
れ、この読み取られた画像データに基づいてフレームD
CTが行われる。このフレームDCTの計算結果は、加
算器41に出力されると共に、出力用データバス32、
データバス33、34を介して出力端子22、24およ
び入出力端子23に出力される。
【0043】次に、DCT/IDCT選択信号S8がD
CTを選択することを示し、フィールド/フレーム選択
信号S70がフィールド(DCT)を選択することを示
す場合について例示する。要素プロセッサPE0(1
1)、PE1(12)のデータメモリ72、74には、
初期状態として図2に示すようなフレームDCTを想定
した記憶配置で画像データが記憶されている。制御回路
(図示せず)によって、フィールド/フレーム選択回路
70からのフィールド/フレーム選択信号S70に基づ
いて、図2に太線で囲まれた行に位置するデータがデー
タ転送経路42を介してデータメモリ72とデータメモ
リ74との間で転送(交換)される。この転送後には、
データメモリ72、74には、図3に示すような記憶配
置で、画像データが記憶される。また、演算回路6がデ
ータメモリ72、74の画像データを読み取る際に、デ
ータアドレス変換回路4では、データアドレス格納メモ
リ2からデータアドレスシーケンス82が入力され、図
4に示すように、その上位3ビットのロー・アドレス8
2aがフィールドDCTに応じてロー・アドレス86a
に変換され、このロー・アドレス86aとデータアドレ
スシーケンス82のカラムアドレス82bとで構成され
るデータアドレスシーケンス86が生成され、このデー
タアドレスシーケンス86が演算回路6に出力される。
【0044】そして、演算回路6におてデータアドレス
変換回路4から入力したデータアドレスシーケンス86
に基づいて、データメモリ72、74の画像データの読
み取りが行われ、読み取られた画像データを用いてフィ
ールドDCTが行われる。このフィールドDCTの計算
結果は、加算器41に出力されると共に、出力用データ
バス32、データバス33、34を介して出力端子2
2、24および入出力端子23に出力される。
【0045】要素プロセッサPE2、PE3と、PE4
とPE5と、PE6とPE7とについても、上述した要
素プロセッサPE0、PE1と同様であるが、PE4と
PE5およびPE6とPE7に関しては、そのDCTの
結果は、加算回路41には出力されない。
【0046】上述したように本実施例の画像コーデック
用プロセッサによれば、データアドレス格納メモリ2に
は、フレームDCTを想定したデータアドレスシーケン
ス82のみ記憶され、従来の画像コーデック用プロセッ
サのようにフィールドDCTを想定したデータアドレス
シーケンス(図14(B))は記憶されておらず、デー
タアドレス格納メモリ2の容量を従来の場合に比べて小
さくすることが可能である。その結果、本実施例の画像
コーデック用プロセッサは、フィールド/フレーム選択
回路70における選択結果に応じて、フィールドDCT
およびフレームDCTの双方を実行することができるに
もかかわらず、データアドレスシーケンスを用いたデー
タアドレスの制御は1系統とし、その制御を簡単にする
ことができる。
【0047】本発明は、上述した実施例に限定されず、
種々改変することが可能である。例えば、上述した実施
例では、データアドレス格納メモリ2にフレームDCT
を想定したデータアドレスシーケンスを格納する場合を
例示したが、データアドレス格納メモリ2にはフィール
ドDCTを想定したデータアドレスシーケンスを格納
し、フレームDCTを行う場合にはこのデータアドレス
シーケンスをデータアドレス変換回路4においてフレー
ムDCTに応じたデータアドレスシーケンスに変換する
ようにしてもよい。
【0048】上述した実施例においては、DCTについ
て例示したが、フィールド/フレームIDCT適用の画
像コーデック用プロセッサにおいても、上述した画像コ
ーデック用プロセッサと同様に、IDCT前の画像デー
タの書き込みを行う際に、図5に示すデータアドレス格
納メモリ2を用いてデータアドレスの変換を行うこと
で、データアドレス格納メモリ2の容量の縮小化および
データアドレス制御の簡単化を図ることができる。
【0049】
【発明の効果】上述したように本発明の画像コーデック
用プロセッサおよびアクセスパターン変換方法によれ
ば、第2の記憶手段には、要素プロセッサが第1の信号
処理および第2の信号処理のいずれか一方を行う際に、
前記画像データにアクセスするパターンをアドレスを用
いて示したアクセスパターンが記憶され、前記要素プロ
セッサが前記第1の信号処理および第2の信号処理の他
方の信号処理を行う際にも、この第2の記憶手段に記憶
されたアクセスパターンを変換して用いるため、第2の
記憶手段には第1の信号処理および第2の信号処理のい
ずれか一方に適合したアクセスパターンを記憶すればよ
い。その結果、第2の記憶手段の記憶容量を小さくする
ことが可能となる。また、第1の信号処理と第2の信号
処理との双方を実行可能であるにもかかわらず、アクセ
スパターンを用いたデータアドレスの制御を簡単な1系
統とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる画像コーデック用プロ
セッサの構成図である。
【図2】図1に示すPE0、PE1の構成図であり、デ
ータメモリには初期データとしてフレームDCTを想定
した画像データが記憶されている。
【図3】フィールドDCTを行う際に、PE0とPE1
との間におけるデータ転送が終了した後にデータメモリ
に記憶された画像データを説明するための図である。
【図4】図2に示すデータアドレス変換回路におけるデ
ータアドレスシーケンスのアドレス変換を説明するため
の図である。
【図5】データアドレス変換回路の構成図である。
【図6】(A)は変換前および変換後のデータアドレス
シーケンスと、データメモリAの記憶配置との関係を説
明するための図であり、(B)は変換前および変換後の
データアドレスシーケンスと、データメモリBの記憶配
置との関係を説明するための図である。
【図7】マクロブロックを説明するための図である。
【図8】フレームの構成を説明するための図である。
【図9】図8に示す縦に隣接する2つのブロックを説明
するための図である。
【図10】フレームDCT時におけるデータメモリのデ
ータ配置を説明するための図である。
【図11】フィールドDCT時におけるデータメモリの
データ配置を説明するための図である。
【図12】フィールドDCT時にデータメモリ間におけ
るデータ転送を説明するための図である。
【図13】(A)はフィールドDCT時にデータメモリ
間におけるデータ転送が終了した時点でのデータメモリ
Aにおけるデータ配置を説明するための図であり、
(B)はフィールドDCT時にデータメモリ間における
データ転送が終了した時点でのデータメモリBにおける
データ配置を説明するための図である。
【図14】(A)は従来の画像コーデック用プロセッサ
のデータアドレス格納メモリに記憶されたフレームDC
T用のデータアドレスシーケンスを説明するための図で
あり、(B)は従来の画像コーデック用プロセッサのデ
ータアドレス格納メモリに記憶されたフィールドDCT
用のデータアドレスシーケンスを説明するための図であ
る。
【符号の説明】 2・・・データアドレス格納メモリ 4・・・データアドレス変換回路 6・・・演算回路 8・・・操作部 11〜19・・・要素プロセッサ 42〜45・・・要素プロセッサ間データ転送路 41・・・加算回路 51・・・係数メモリ 62・・・ローテート回路 64・・・セレクタ 70・・・フィールド/フレーム選択回路 82、86・・・データアドレスシーケンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/80 H04N 7/24 8420−5L G06F 15/66 330 H H04N 7/13 Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれがmxnの画像データで構成され
    る複数のブロックからなるマクロブロックを1処理単位
    として、複数のブロックの画像データにまたがる第1の
    信号処理と1つのブロック内の画像データについての第
    2の信号処理とを適応的に、単一の命令ストリームで多
    重データストリーム制御処理する「単一命令ストリーム
    ・多重データストリーム:SIMD」制御形画像コーデ
    ック用プロセッサにおいて、 要素プロセッサ間データ転送路で接続され、前記ブロッ
    クに対応して設けられた複数対の要素プロセッサと、 前記第1の信号処理および前記第2の信号処理のいずれ
    か一方の処理に適合した画像データを初期データとして
    記憶し、前記複数の要素プロセッサのそれぞれに対応し
    て設けられた第1の記憶手段と、 前記要素プロセッサが前記初期データに対応した前記第
    1の信号処理および前記第2の処理のいずれか一方の処
    理を行うときに前記画像データにアクセスするパターン
    をアドレスを用いて示したアクセスパターンを記憶する
    第2の記憶手段と、 前記第1の信号処理および前記第2の信号処理の他方の
    処理を行う際に、該他方の処理に適合した画像データが
    前記第1の記憶手段に記憶されるように、前記プロセッ
    サ間データ転送路を介してデータの交換を行う制御手段
    と、 前記第1の信号処理および前記第2の信号処理の他方の
    処理を行う際に、前記第2の記憶手段に記憶された前記
    アクセスパターンを該他方の処理に適合するように変換
    するアクセスパターン変換手段とを有する画像コーデッ
    ク用プロセッサ。
  2. 【請求項2】前記第1の信号処理がフィールド画像信号
    処理であり、 前記第2の信号処理がフレーム画像信号処理である請求
    項1記載の画像コーデック用プロセッサ。
  3. 【請求項3】前記フィールド画像信号処理および前記フ
    レーム画像信号処理が符号化時の離散コサイン変換処理
    である請求項2記載の画像コーデック用プロセッサ。
  4. 【請求項4】前記フィールド画像信号処理および前記フ
    レーム画像信号処理が符号化時の離散コサイン逆変換処
    理である請求項2記載の画像コーデック用プロセッサ。
  5. 【請求項5】それぞれがmxnの画像データで構成され
    る複数のブロックからなるマクロブロックを1処理単位
    として、複数のブロックの画像データにまたがる第1の
    信号処理と1つのブロック内の画像データについての第
    2の信号処理とを適応的に、単一の命令ストリームを用
    いて、前記ブロックに対応して設けられた複数対の要素
    プロセッサで多重データストリーム制御処理する「単一
    命令ストリーム・多重データストリーム:SIMD」制
    御形画像コーデック用プロセッサにおいて、 前記第1の信号処理および前記第2の信号処理のいずれ
    か一方の処理に適合した記憶配置で画像データを初期デ
    ータとして記憶し、 前記要素プロセッサが前記初期データに対応した前記第
    1の信号処理および前記第2の処理のいずれか一方の処
    理を行うときに前記画像データにアクセスするパターン
    をアドレスを用いて示したアクセスパターンを記憶し、 前記第1の信号処理および前記第2の信号処理の他方の
    処理を行う際に、該他方の処理に適合した記憶配置で画
    像データが記憶されるように、前記複数対のプロセッサ
    間でデータの交換を行い、 前記第1の信号処理および前記第2の信号処理の他方の
    処理を行う際に、前記記憶された前記アクセスパターン
    を該他方の処理に適合するように変換し、 前記交換された画像データを用いて、前記他方の処理を
    前記変換されたアクセスパターンに基づいて行う アクセスパターン変換方法。
  6. 【請求項6】前記第1の信号処理がフィールド画像信号
    処理であり、 前記第2の信号処理がフレーム画像信号処理である請求
    項5記載のアクセスパターン変換方法。
  7. 【請求項7】前記フィールド画像信号処理および前記フ
    レーム画像信号処理が符号化時の離散コサイン変換処理
    である請求項6記載のアクセスパターン変換方法。
  8. 【請求項8】前記フィールド画像信号処理および前記フ
    レーム画像信号処理が符号化時の離散コサイン逆変換処
    理である請求項6記載のアクセスパターン変換方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999067742A1 (en) * 1998-06-25 1999-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image processor
WO2005025230A1 (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Hitachi Ulsi Systems Co., Ltd. 画像処理装置
JP2015518340A (ja) * 2012-04-26 2015-06-25 ソニー株式会社 ビデオ符号化、復号化におけるクロミナンス処理方法及び処理装置

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